初中生物分組探究學(xué)習(xí)的實(shí)踐路徑與案例解析——以“種子萌發(fā)的環(huán)境條件”探究為例一、探究學(xué)習(xí)的價(jià)值定位與案例背景初中生物課程以培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力為核心目標(biāo)之一，分組探究學(xué)習(xí)通過“做中學(xué)”的方式，將知識(shí)建構(gòu)與能力發(fā)展有機(jī)融合。《義務(wù)教育生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》明確提出“倡導(dǎo)探究性學(xué)習(xí)，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)參與、勤于動(dòng)手、樂于探究”。以“種子萌發(fā)的環(huán)境條件”為主題的分組探究，既貼近學(xué)生生活經(jīng)驗(yàn)（如家庭種植、植物生長觀察），又能通過對(duì)照實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、變量控制等環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維與實(shí)踐能力。二、分組探究的案例設(shè)計(jì)與實(shí)施（一）探究目標(biāo)的三維建構(gòu)1.知識(shí)目標(biāo)：通過實(shí)驗(yàn)探究，明確種子萌發(fā)所需的環(huán)境條件（溫度、水分、空氣），理解對(duì)照實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)原理。2.能力目標(biāo)：在分組合作中提升實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)記錄與分析能力，掌握科學(xué)探究的一般流程（提出問題—作出假設(shè)—設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)—實(shí)施實(shí)驗(yàn)—得出結(jié)論）。3.情感目標(biāo)：體會(huì)團(tuán)隊(duì)協(xié)作的價(jià)值，激發(fā)對(duì)生物科學(xué)的探究興趣，形成嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)態(tài)度。（二）分組策略與角色分工采用異質(zhì)分組原則，結(jié)合學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、動(dòng)手操作水平、表達(dá)能力等因素，將班級(jí)學(xué)生分為8組（每組5人）。每組設(shè)置5類角色，且每周輪換，確保全員參與：組長：統(tǒng)籌小組任務(wù)，協(xié)調(diào)成員分工，把控探究進(jìn)度；操作員：負(fù)責(zé)實(shí)驗(yàn)裝置搭建、變量控制等操作環(huán)節(jié)；記錄員：實(shí)時(shí)記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象（如種子萌發(fā)天數(shù)、發(fā)芽率）、數(shù)據(jù)變化；匯報(bào)員：整理小組結(jié)論，代表小組進(jìn)行成果展示與答辯；材料員：準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)材料（菜豆種子、培養(yǎng)皿、紗布、標(biāo)簽紙等），檢查材料完整性。（三）實(shí)驗(yàn)探究的實(shí)施過程1.問題驅(qū)動(dòng)與假設(shè)建構(gòu)教師創(chuàng)設(shè)情境：“春天播種后，種子為何有的萌發(fā)、有的不萌發(fā)？”引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合生活經(jīng)驗(yàn)提出問題：“種子萌發(fā)需要哪些環(huán)境條件？”小組討論后，基于已有認(rèn)知作出假設(shè)（如“種子萌發(fā)需要適宜的溫度、一定的水分、充足的空氣”）。2.實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)與優(yōu)化每組需設(shè)計(jì)對(duì)照實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證假設(shè)，教師引導(dǎo)學(xué)生明確“單一變量”原則：水分變量組：設(shè)置“潮濕紗布（實(shí)驗(yàn)組）”與“干燥紗布（對(duì)照組）”，溫度、空氣條件保持一致；溫度變量組：設(shè)置“25℃恒溫箱（實(shí)驗(yàn)組）”與“冰箱冷藏室（對(duì)照組）”，水分、空氣條件保持一致；空氣變量組：設(shè)置“紗布透氣（實(shí)驗(yàn)組）”與“紗布浸滿水（對(duì)照組）”，溫度、水分條件保持一致。教師巡視時(shí)，針對(duì)“多變量混淆”（如同時(shí)改變溫度和水分）的小組，通過提問“如果兩個(gè)條件都變，如何判斷是哪個(gè)因素影響了萌發(fā)？”引導(dǎo)學(xué)生修正方案，強(qiáng)化變量控制思維。3.實(shí)驗(yàn)操作與過程性指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)周期為7天，每日課后15分鐘為小組探究時(shí)間：操作階段：材料員分發(fā)種子（每組20粒健康菜豆種子），操作員按方案布置裝置（如在培養(yǎng)皿內(nèi)鋪紗布，標(biāo)注實(shí)驗(yàn)組/對(duì)照組），記錄員貼標(biāo)簽（如“水分組-潮濕”“溫度組-低溫”）。觀察與記錄：記錄員每日觀察種子形態(tài)變化（如胚根突破種皮的時(shí)間、發(fā)芽數(shù)量），填寫《種子萌發(fā)觀察記錄表》（示例：第3天，潮濕組發(fā)芽8粒，干燥組0粒；25℃組發(fā)芽6粒，低溫組0粒）。組內(nèi)研討：每日觀察后，小組圍繞“數(shù)據(jù)是否支持假設(shè)”展開討論。如某組發(fā)現(xiàn)“潮濕組種子發(fā)霉”，組長引導(dǎo)分析：“是水分過多導(dǎo)致缺氧嗎？”進(jìn)而調(diào)整紗布濕度，體現(xiàn)探究的動(dòng)態(tài)性。4.成果整理與結(jié)論推導(dǎo)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，每組匯總7天數(shù)據(jù)，用柱狀圖呈現(xiàn)“不同條件下的發(fā)芽率”（如25℃組發(fā)芽率85%，低溫組10%；潮濕組80%，干燥組5%）。匯報(bào)員結(jié)合數(shù)據(jù)推導(dǎo)結(jié)論：種子萌發(fā)需要適宜的溫度（25℃左右）、一定的水分、充足的空氣，并反思實(shí)驗(yàn)不足（如種子自身活力未檢測(cè)，可延伸探究“胚的完整性對(duì)萌發(fā)的影響”）。三、實(shí)踐成果與反思（一）學(xué)習(xí)成果的多維體現(xiàn)1.知識(shí)內(nèi)化：學(xué)生通過“設(shè)計(jì)—操作—分析”的閉環(huán)過程，對(duì)“種子萌發(fā)條件”的理解從“記憶結(jié)論”升級(jí)為“建構(gòu)原理”，如能解釋“早春播種覆蓋地膜”的生物學(xué)原理（保溫保濕，提供適宜溫度和水分）。2.能力提升：分組合作中，學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力（如控制變量的嚴(yán)謹(jǐn)性）、數(shù)據(jù)分析能力（如從發(fā)芽率差異推導(dǎo)結(jié)論）顯著提升。某組在匯報(bào)時(shí)提出“若增加光照變量，能否探究光對(duì)萌發(fā)的影響？”體現(xiàn)了科學(xué)思維的拓展。3.情感發(fā)展：團(tuán)隊(duì)協(xié)作中，學(xué)生學(xué)會(huì)傾聽他人意見（如操作員與記錄員核對(duì)數(shù)據(jù)）、解決沖突（如分工爭議時(shí)組長協(xié)調(diào)），責(zé)任感與合作意識(shí)增強(qiáng)。（二）實(shí)施中的問題與改進(jìn)建議1.問題1：分組分工不均衡部分小組出現(xiàn)“操作員主導(dǎo)，記錄員閑置”的現(xiàn)象。改進(jìn)：教師在分組時(shí)細(xì)化“任務(wù)清單”（如記錄員需每日拍攝種子照片、標(biāo)注時(shí)間），并在巡視時(shí)提醒“角色輪換”，確保每人參與關(guān)鍵環(huán)節(jié)。2.問題2：實(shí)驗(yàn)后期關(guān)注度下降種子萌發(fā)第5天后，部分學(xué)生因“新鮮感消退”減少觀察。改進(jìn)：設(shè)置“階段性任務(wù)卡”，如第3天任務(wù)“分析‘發(fā)霉種子’的原因”，第5天任務(wù)“預(yù)測(cè)‘繼續(xù)培養(yǎng)’的生長趨勢(shì)”，通過問題驅(qū)動(dòng)保持探究熱情。3.問題3：探究深度不足多數(shù)小組僅完成“環(huán)境條件”探究，對(duì)“自身?xiàng)l件（胚的活性）”關(guān)注較少。改進(jìn)：拓展探究任務(wù)，如提供“煮熟的種子”“破損胚的種子”，引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)“自身?xiàng)l件對(duì)萌發(fā)的影響”實(shí)驗(yàn)，延伸學(xué)習(xí)廣度。四、總結(jié)與展望初中生物分組探究學(xué)習(xí)以“種子萌發(fā)的環(huán)境條件”為載體，通過“問題—假設(shè)—實(shí)驗(yàn)—結(jié)