探究實踐是學習生物知識的重要方式，通過探究和實踐來回答并解決具體的問題，可以擴展學生的視野，增強學生的綜合實踐能力。《義務教育生物學課程標準（2022年版）》在“課程理念”中明確提出：通過實驗、探究類學習活動或跨學科實踐活動，使學生加深對生物學概念的理解，提升應用知識的能力。但初中學生并不具備較強的抽象思維能力，不懂得如何去尋找或控制實驗設計中的變量，不知如何運用探究實踐的原理和方法分析和解決問題。而在真實的生活情境中，可以建起知識與學生自身經驗間的關聯，既能降低問題難度，又能增加知識的趣味性和吸引力。

設置生活情境，在情境中體驗知識的生成

生活情境具有很強的真實性和代入感，可以將學生拉入到探究實踐中，獲得豐富的知覺經驗和深刻的理解。這樣，學生就有機會“調取”有關知識解決生活中的真實問題，并在整個過程中調整自身的認知結構，促進知識的生成。

例如，在設計探究實踐方案時，為什么要遵循單一變量的原則？許多學生并不能理解背后的原因，因此感到設計探究實踐的方案很難、很復雜。教師可以嘗試將單一變量的原則融入日常生活情境中，創設問題情境，如：教室里有一盆植物，兩位同學分別添加了A肥料和B肥料，結果這盆植物開花了。那么這盆植物開花，是哪種肥料在起作用？有沒有辦法作出準確的判斷？如果沒有辦法請分析其中的原因，并設計一個探究實踐方案來解決這個問題。

無法作出準確的判斷，因為同時添加了兩種肥料，即存在兩個變量，所以無法推測開花的結果是由哪種肥料（變量）引起的。要想探究哪種肥料在起作用，每次只能添加一種肥料，即每次只能改變一個變量。通過上述具體的情境，學生就可以深切感受到單一變量原則的重要性，并在理解的基礎上，設計出探究實踐的方案：實驗需要兩盆相同的植物，一盆添加A肥料，另一盆添加B肥料，其他培養條件均相同。

基于上述方案，學生就容易推測出可能出現的實驗現象和結果，并得出相應的結論：現象1，添加A肥料的植物開花了，而添加B肥料的沒有，所以A肥料在起作用；現象2，添加B肥料的植物開花了，而添加A肥料的沒有，所以B肥料在起作用；現象3，添加A、B肥料的都沒有開花，所以A、B肥料同時存在才能起作用；現象4，添加A、B肥料的都開花了，所以A、B肥料可以單獨起作用。

利用意外情境，拓展學生的知識結構

探究實踐問題的情境應該具有層次性、連貫性，伴隨著學生學習的始終，在原有情境中不斷補充新的信息，使學生不斷遇到新的挑戰，以維持學習的興趣和動機。特別是意外情境，可以更好地引發學生的認知沖突，激發“憤”與“悱”的心理狀態，引導學生朝著一定方向深度思考、反思、發問。在這些“意外”中有新的“生成”，實現了認知結構的拓展和思維的飛躍。

例如，在探究實踐中常常要設置對照組，對照組到底起到什么樣的作用？對照組是不是實驗設計中可有可無的部分？學生經常有這方面的疑惑。教師可以通過設置意外情境，來消除學生這方面的困惑。利用上述實驗中的現象4（兩盆植物同時開花），引出意外情境：有沒有一種可能性，春天到了，無論加不加肥料，這種植物都有可能開花？如何排除這種可能性？

針對這種意外情境，學生會重新審視自己的設計方案和結論，意識到原有設計的漏洞，應該再增加一盆不添加任何肥料的植物作為對照組，來檢驗這種情況。如果這盆植物沒有開花，說明原結論是正確的，即A、B肥料可以單獨對開花起作用；但如果這盆植物也開花了，則說明開花的現象與A、B肥料并沒有直接的關系，這樣學生就明白了對照組的作用。

超越情境，提升知識的遷移應用能力

在具體的生活情境下，知識鑲嵌于問題之中，問題內設于情境之中，以此實現知識的問題化、問題的情境化。這樣，學生更容易將探究實踐問題與生活情境建立起聯系，借助生活中的感性材料來解決問題，并直接體驗到知識的意義，掌握探究實踐的規律性，使思維過程更深刻化。這時，學生的知識不再是惰性的、機械的、死板的，而是能超越具體的情境，在不同的情境中靈活地應用探究實踐的規律，實現知識的高通路遷移。

在上述事例中，通過不斷的體驗和反思，在對原有探究實踐方案進行修改和完善的過程中，學生對單一變量原則和對照組的理解，成為水到渠成的事。由于理解了單一變量的原則，那么逆向思考，兩組之間不一樣的地方，就應該是實驗的變量，這樣學生就可以快速找出具體實驗方案中的變量。正是這種對知識背后意義、關聯性的理解和掌握，明晰了知識可以應用的情境，在面對新的問題時（如探究種子萌發需要的外界條件、探究酒精濃度對水蚤心率的影響），學生就可以快速地調取、組合與運用探究實踐方面的知識，來解決此類問題。

探究實踐能力的提升，需要學生應用自己的經驗，體悟知識的豐富內涵和意義，這種體悟需要情境中的事實性知識作為支撐。在具體的情境中，通過對有關問題的解決，學生自身的經驗和認知結構都會發生改變。較之以前，學生的知識量并沒有增加太多，但卻知道何時、為何、如何使用這些知識。這種靈活使用能力的外顯，就是學生探究實踐能力顯著提升的表現。

（作者系西北師范大學教育學院博士研究生，本文系甘肅省教育科學“十四五”規劃課題“深度學習視域下高中生生命觀念培育的實踐研究”[項目編號：GS2023GHB0515]的階段性成果）

《中國教育報》2023年12月01日第6版