认知心理学认为，当个体原有的认知结构与来自外界的新奇对象之间有适度不一致时，个体就会出现惊讶、质疑、迷惑和矛盾，从而激发个体去探究．从中学生的认知结构看，他们虽然已具有初步的感知、思维能力和知识经验，但周围的许多事物对他们来说仍然是陌生的、新奇的，并且随着活动和感知能力的进一步发展，他们能够注意到、接触到比以前多得多但同时又不太懂得的新事物，这就大大激发了他们的好奇心．正是这种好奇心的促使，他们特别喜欢从事以前没有玩过的游戏，尝试以前没有做过的事情，从中得到欢乐，产生兴趣，获得知识．
例如，在传授“根对无机盐的吸收”的知识时，教师课前布置学生做好“植物生活需要无机盐”的实验．上课时，先让学生说出自己观察到的现象：植物在蒸馏水中生长得小且黄，在肥土浸出液中生长得大而绿．紧接着教师提出为什么会产生不同的结果．学生思维的闸门被打开，按自己的思维态势进行推理、质疑、寻找答案．教师再组织学生展开讨论．在学生渴望得到正确答案时，教师给予启发、引导，让学生在解疑中，获得肥土浸出液中含有植物生长所必需的无机盐的新知识．
３．２观察分析培养能力
喜欢观察新事物是青少年的天性．在生物教学中，如何引导学生观察各种生命现象，直观教具，是成功教学不可忽视的重要环节．观察、实验不但是研究生物学的基本方法，也是培养学生多种能力的重要途径．教师要详细分析、研究生物教材，联系实际，精选教学内容，认真组织开展以培养学生动手、观察、独立思考、分析问题等能力为主的探究性活动，教学中尽量以探究性的讲解代替结论性的解释．课堂上应创设探究情境，精心设计选用直观教具，让学生充分观察，允许学生动手拆卸组装，使他们在愉快的情境中体会到生物学概念是通过反复的探究过程而形成的，进而培养他们探究学习的能力．
例如，在学习蝗虫呼吸的内容时，先让学生观察“小实验”的演示，教师再指导他们认真对照课本图Ⅲ－３１所示的气门部位，继而引导分析、推理、判断得出胸腹部完全浸没在水里而只露出头部的那只蝗虫先死的结论，并领悟其原因所在．教师应及时肯定他们观察事物、分析问题、推理判断的正确性，表扬他们探究学习的积极性，从而激发他们学习生物学的兴趣．
义务教育初中教科书增设了许多生动易做又能吸引学生去观察、操作、思维的“看一看，想一想”、“动动脑”、“小实验”、“你知道吗？”、“课外读”和“动动手”等栏目．这无疑为生物教学进行探究学习创造了有利条件．教师应充分利用这些条件，精心组织教学；建立以学生为主体、教师为主导的新型师生关系；尊重每个学生，给他们以观察、思维、表现及成功的机会；创造民主平等、相互尊重、相互信任的和谐氛围，促使学生在活泼愉快中养成主动探究生物科学的习惯，培养学生的创造性思维能力．