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生物课程标准明确提出培养学生的探究能力是义务教育阶段生物课程的重要目标之一。在探究活动教学中，教师应培养学生逐步形成观察能力、归纳和发现问题能力；逐步形成实验、调查能力；逐步形成收集和分析数据的能力。新教材贯彻了生物课程标准的理念，针对初中学生思维特点，在编写上进行了有益的尝试，从实验入手，引出问题（学习内容），让学生围绕问题思考、讨论、探索。学生思维能力发展的方向及质量，则体现在教师的教学思路和方法上，亦即设计实验的科学性、组合性、巧妙性。本人认为，优化实验设计，培养学生探究能力，从而获得科学知识、科学观念，掌握科学本领，应从以下几个方面做起：
一、通过实验激发学生的探知欲望
在平时教学中，教师要结合教学内容介绍生物学家的生平事迹和生命科学发展史，让学生追寻先人艰难曲折的足迹，培养学生解决问题的思维方法（归纳推理、演绎推理等等）。如青霉素的发现：1928年英国年轻的微生物学家弗莱明在一次培养金黄色葡萄球菌（引起肺炎的主要细菌）的实验中，由于操作不小心，空气中的点青霉偶然飘落到一只培养皿中。结果发现：被感染点青霉的培养皿中金黄色葡萄球菌不能存活，而没有感染的培养皿内金黄色葡萄球菌生长正常。经过仔细的研究发现，金黄色葡萄球菌不能生长是由于点青霉菌产生的代谢产物——青霉素。后来，霍德华•弗洛里成功挖掘了青霉素治疗疾病的潜力，青霉素成了轰动一时的神奇药物。在第二次世界大战中，青霉素功不可没，挽救了无数伤员的生命，弗莱明（A.Flerning）也因此获得了诺贝尔科学奖。可见，实验一时失败，努力找出失败的原因，往往会得到意外收获。
二、设计演示实验，引导学生质疑
我们知道，自然界的某种现象，往往是多种因素综合作用的结果。课堂教学中设计系列演示实验，以使学生逐层次、多方位的分析和讨论，使学生思维有序的转移，从而逐渐地形成了一个较为完整而系统的知识体系。例如，验证植物进行光合作用需要叶绿素，可让学生认真对照实验现象：（1）从银边天竺葵上摘取叶片，放到盛有酒精的小烧杯里，将小烧杯置于大烧杯中水浴加热。（2）待叶片呈黄白色时，取出叶片，用清水漂洗后放到培养皿里，向叶片上滴加碘液。（3）用清水漂洗把叶片上的碘液冲掉，观察叶片的绿色部分和白色部分的实验现象。
教师课堂演示实验，要求学生观察并分析现象，同时记录实验现象，分析实验结果，最后引导学生总结归纳出叶绿体可能是光合作用的场所。
三、开展课外探究性实践活动
课堂教学是培养学生探究能力的主渠道，课外科技活动指导学生设计对照实验是课堂教学的继续和延伸，也是实验型研究学习的典型代表。实验课题的选择：一是结合生物学教材内容；二是结合与人们生活生产实际紧密相连的内容，并应遵循由简单到复杂的原则。教材内容“探究根的生长方向”的实验，也是一个开放性的实验课题，教材上没有现成的实验可参照，而要凭借教师的指导，将学生现有知识与能力结合起来，探索性的进行。在课外探究活动中，发现学生设计的实验有许多种，其中不乏有精彩独到的设计，闪现了他们创造性思维的智慧火花。
学生一：将4粒浸泡过的蚕豆种子，按4种不同方向：将胚根垂直向下，垂直向上，水平向左，水平向右，用细线将种子分别固定在半块潮湿的毛巾上，两两相对，呈“十”字形；然后，将另半块毛巾覆盖在种子上面。再用衣架从中间挂起毛巾并保持湿润3d～5d。学生二：将4粒浸泡过的蚕豆种子，按4种不同方向（同学生一），用细线将种子分别固定在方形纸杯四周的内壁上，然后用湿润纱布覆盖在种子上面。并保持湿润3d～5d。学生三：将4粒浸泡过的蚕豆种子，按4种不同方向（同学生一），用细线将种子分别固定在环形铜丝上两两相对，然后将铜丝竖挂，用潮湿脱脂棉覆盖在种子上面。并保持湿润3d～5d。现象：三位学生的实验现象均为4粒种子的胚根都向下生长。结论：由于重力影响，根向下生长。课外活动实验研究课题的确定，我们还选择与生活生产实际紧密相连的内容。如，针对校园内有较多杜鹃花，学生自行设计对照实验方案，探究光照、水分、养料等对杜鹃花生长发育的影响。
这种研究性学习途径，对学生而言，实验过程中问题的解决不仅是一个知识输出的再现过程更是一个知识信息重组和整合的过程；对教师而言，把传授基础知识，训练基本技能和培养学生独立获得知识的能力三者统一起来，使知识、技能和能力融为一体。在这个活动中，学生能够享受到探索生物世界秘密的兴奋和揭密后的喜悦以及改进后获得的成功感，因而提高了学习的兴趣及自主性，既发展了智力，又锻炼了能力，也培养了人格力量，真正培养了学生的全面素质。
探究性教学是当前生物教学改革的重要环节，学生的能力也是社会对人才要求的重要内容。作为一线教师，要积极去探索实践。但是培养学生的探究能力是一项复杂的劳动，对教师提出了更高的要求，同时也需要诸多条件的配合，如良好的教学设备和实验条件，师生有一定的活动空间和时间，家长的支持和配合等。随着教学改革的不断深入和人们观念的改变以及意识水平的普遍提高，相信培养学生的探究能力的必要性和重要性将会越来越显现出来。
一、通过实验激发学生的探知欲望
在平时教学中，教师要结合教学内容介绍生物学家的生平事迹和生命科学发展史，让学生追寻先人艰难曲折的足迹，培养学生解决问题的思维方法（归纳推理、演绎推理等等）。如青霉素的发现：1928年英国年轻的微生物学家弗莱明在一次培养金黄色葡萄球菌（引起肺炎的主要细菌）的实验中，由于操作不小心，空气中的点青霉偶然飘落到一只培养皿中。结果发现：被感染点青霉的培养皿中金黄色葡萄球菌不能存活，而没有感染的培养皿内金黄色葡萄球菌生长正常。经过仔细的研究发现，金黄色葡萄球菌不能生长是由于点青霉菌产生的代谢产物——青霉素。后来，霍德华•弗洛里成功挖掘了青霉素治疗疾病的潜力，青霉素成了轰动一时的神奇药物。在第二次世界大战中，青霉素功不可没，挽救了无数伤员的生命，弗莱明（A.Flerning）也因此获得了诺贝尔科学奖。可见，实验一时失败，努力找出失败的原因，往往会得到意外收获。
二、设计演示实验，引导学生质疑
我们知道，自然界的某种现象，往往是多种因素综合作用的结果。课堂教学中设计系列演示实验，以使学生逐层次、多方位的分析和讨论，使学生思维有序的转移，从而逐渐地形成了一个较为完整而系统的知识体系。例如，验证植物进行光合作用需要叶绿素，可让学生认真对照实验现象：（1）从银边天竺葵上摘取叶片，放到盛有酒精的小烧杯里，将小烧杯置于大烧杯中水浴加热。（2）待叶片呈黄白色时，取出叶片，用清水漂洗后放到培养皿里，向叶片上滴加碘液。（3）用清水漂洗把叶片上的碘液冲掉，观察叶片的绿色部分和白色部分的实验现象。
教师课堂演示实验，要求学生观察并分析现象，同时记录实验现象，分析实验结果，最后引导学生总结归纳出叶绿体可能是光合作用的场所。
三、开展课外探究性实践活动
课堂教学是培养学生探究能力的主渠道，课外科技活动指导学生设计对照实验是课堂教学的继续和延伸，也是实验型研究学习的典型代表。实验课题的选择：一是结合生物学教材内容；二是结合与人们生活生产实际紧密相连的内容，并应遵循由简单到复杂的原则。教材内容“探究根的生长方向”的实验，也是一个开放性的实验课题，教材上没有现成的实验可参照，而要凭借教师的指导，将学生现有知识与能力结合起来，探索性的进行。在课外探究活动中，发现学生设计的实验有许多种，其中不乏有精彩独到的设计，闪现了他们创造性思维的智慧火花。
学生一：将4粒浸泡过的蚕豆种子，按4种不同方向：将胚根垂直向下，垂直向上，水平向左，水平向右，用细线将种子分别固定在半块潮湿的毛巾上，两两相对，呈“十”字形；然后，将另半块毛巾覆盖在种子上面。再用衣架从中间挂起毛巾并保持湿润3d～5d。学生二：将4粒浸泡过的蚕豆种子，按4种不同方向（同学生一），用细线将种子分别固定在方形纸杯四周的内壁上，然后用湿润纱布覆盖在种子上面。并保持湿润3d～5d。学生三：将4粒浸泡过的蚕豆种子，按4种不同方向（同学生一），用细线将种子分别固定在环形铜丝上两两相对，然后将铜丝竖挂，用潮湿脱脂棉覆盖在种子上面。并保持湿润3d～5d。现象：三位学生的实验现象均为4粒种子的胚根都向下生长。结论：由于重力影响，根向下生长。课外活动实验研究课题的确定，我们还选择与生活生产实际紧密相连的内容。如，针对校园内有较多杜鹃花，学生自行设计对照实验方案，探究光照、水分、养料等对杜鹃花生长发育的影响。
这种研究性学习途径，对学生而言，实验过程中问题的解决不仅是一个知识输出的再现过程更是一个知识信息重组和整合的过程；对教师而言，把传授基础知识，训练基本技能和培养学生独立获得知识的能力三者统一起来，使知识、技能和能力融为一体。在这个活动中，学生能够享受到探索生物世界秘密的兴奋和揭密后的喜悦以及改进后获得的成功感，因而提高了学习的兴趣及自主性，既发展了智力，又锻炼了能力，也培养了人格力量，真正培养了学生的全面素质。
探究性教学是当前生物教学改革的重要环节，学生的能力也是社会对人才要求的重要内容。作为一线教师，要积极去探索实践。但是培养学生的探究能力是一项复杂的劳动，对教师提出了更高的要求，同时也需要诸多条件的配合，如良好的教学设备和实验条件，师生有一定的活动空间和时间，家长的支持和配合等。随着教学改革的不断深入和人们观念的改变以及意识水平的普遍提高，相信培养学生的探究能力的必要性和重要性将会越来越显现出来。