本文系安徽省教育装备“基于信息技术的初中化学项目化教学模式的实践研究”研究成果，课题立项号为 AH2024025

初中化学第九单元“溶液”^[1]教学的主要内容，包括溶液的定义、组成、溶解过程、溶解度、浓度计算等。进阶学习能将知识点分成不同的层次，逐步引导学生深入理解和应用。为此，需要先介绍进阶学习的概念、原则，再结合具体教学内容提出具体的教学策略，阐述进阶学习策略的实践研究。

1.主题式进阶学习的设计原则

1. 1主题聚焦，知识解耦     

选取核心概念：主题式教学设计是以主题为中轴，以课程标准为依据的单元整体性设计类型^[2]，筛选初中化学中“溶液“单元的关键主题是溶液的性质和应用，核心概念是“溶液的多样性”^[3]，避免大而全的泛化内容教学。

在初级阶段通过溶解实验让学生观察现象，中级阶段引入溶解度曲线，高级阶段解决实际问题如配制溶液等。本研究将单元主题细化为“基础认知→定量分析→迁移应用”三级进阶单元。

层级1.基础认知阶段。通过食盐溶解实验建立溶液“均一、稳定”的直观认知，对比悬浊液、乳浊液理解溶液本质特征。探究植物油在水、洗涤剂和汽油等不同溶剂中的分散现象，从而构建溶质、溶剂、溶液的“三要素”概念框架。

层级2.定量分析阶段。溶解度的曲线分析与结晶方法；引入溶解度曲线，绘制KNO₃溶解度随温度变化图，建立饱和溶液、不饱和溶液的动态转化模型。如设计“配制特定浓度溶液”的分组实验（含误差分析）或计算海水晒盐的析晶量。

层级3：迁移应用阶段。设计“粗盐提纯”项目方案；优化真实情境项目：设计"校园植物营养液"配方；工业案例分析：结晶法提纯物质的工艺优化；创新实验：探究压强对气体溶解度的影响。

1.2 任务驱动，梯度递进 

设计“问题链”串联不同层级任务，形成认知阶梯，按照递进路径有层次地培养学习能力，提升核心素养。例如，在“饱和溶液和不饱和溶液”主题中设计驱动任务。  

1.2.1基础技能任务：实验观察→数据记录→现象描述。通过观察NaCl溶解在水中的实验现象，总结影响氯化钠溶解的因素；观察KCl溶解在水中的实验现象，总结影响氯化钾溶解的因素。  

1.2.2进阶探究任务：完成变量控制→方案设计→误差分析的科学探究任务。对比向10mL水中加入2g氯化钠的现象，为什么氯化钠全部溶解？观察继续加入2g氯化钠的溶解情况，再加入10mL水搅拌的现象，分析氯化钠固体溶解的差异；对比向10mL水中，加入3g硝酸钾，搅拌的现象，再加入3g硝酸钾，搅拌的现象，加热烧杯中液体溶解的情况，再加入3g硝酸钾，搅拌的现象，静置、冷却后的现象。

1.2.3高阶思维任务：按照模型建构→定量计算→工程优化操作。例如蔗糖溶解，首先学生可以借助AI建模方法；其次设计实验、对比分析，计算不同情况下溶解相同质量的蔗糖所用的时间；最后优化（升高温度、碾碎、不断搅拌）工程，得出向开水中加入蔗糖粉末并不断搅拌的最佳方案。

1.3 情境真实，跨学科融合  

链接生活现象，融入跨学科思维。例如，“冷开水可以养金鱼吗”可以结合生物学“光合作用”设计实验项目：  

实验操作：（1）运用控制变量法取凉白开水和久置的自来水，放入溶氧传感器，分别测出两种水中溶氧量；（2）向自来水中加入水草，用黑色纸遮住10分钟，测出水中溶氧量；（3）把黑色纸拿走，放在太阳光下照射10分钟，再次测出水中含氧量。

数据显示：凉白开水溶氧量低；久置的自来水溶氧量高；向久置的自来水加入水草，用黑纸遮住，溶氧量极低；太阳光照射，含有水草的水中，溶氧量最高。

借助气体溶解度和植物光合作用，展开实验分析，得出结论：通过对比分析，在光照、黑暗条件下水生植物释放气泡的速率，推断二氧化碳与氧气转化的关系，推断出久置的自来水、太阳光照射，含有水草的水中可养金鱼；凉白开水不能养金鱼、在漆黑的夜晚，放有大量水草的金鱼缸中的金鱼有生命危险的结论。

2.实施路径与策略

2.1框架构建  

2.1.1.知识图谱梳理  

根据主题整合知识结构（见图1），利用AI绘制主题知识网络思维导图，明确进阶        

图1 溶液的多样性主题内容结构图

节点。例如，“溶液”主题图谱可包含：  

节点1：溶液的组成及其物质的溶解性；  

节点2：饱和溶液、不饱和溶液、结晶、溶解度的定性、定量解释；

节点3：农业生产中的氯化钠溶液选种方案设计。

2.1.2 支架式引导

概念支架：制作"溶液家族"概念图；方法支架：提供实验报告模板；思维支架：设计梯度性问题链。

2.1.3 学习任务包开发

每个层级匹配三类任务；诊断性任务：前测知识盲点（如“溶液稀释计算”小测验）；探究性任务：实验或讨论活动（如探究“配制50g 6%氯化钠溶液”导致实际质量分数偏大或偏小的原因）；拓展性任务：如结合工程思维设计跨学科项目“自制洗鼻液”。

关于“自制洗鼻液”项目式学习，可以提炼出符合 STEAM 标准的教学要素：科学（sience）——“溶液”的概念、组成特征、溶解度四要素，溶液及其他由溶液所延伸出的概念。技术(Technology)——基于溶液涉及的知识，通过小组合作的方式，制定设计方案，掌握技术、知识的内在联系。工程(Engineering)——学生需要根据自制洗鼻液制作过程中遇到的困难对设计方案进行修改，这一过程可以锻炼学生独立解决实际问题的能力，同时有助于工程意识的形成。艺术(Arts)——自制洗鼻液的工作无法一蹴而就，学生往往要经过多次调整，才能得到符合实际生活的浓度适宜的预期成果，这一过程不仅能够提高学生的审美水平，还可以提高其艺术素养。数学(Mathematics)——自制洗鼻液的工序较多，包括计算、称量、量取、溶解、装瓶、贴标签等工作，只有计算结果准确、测量数据精准，才能确保最终展示成果具备应有的项目功能。

2.2课堂实施流程

2.2.1 低阶：基础概念建构  

溶液配制基础操作，采用“现象观察→问题提出→模型建立”路径。例如，学习“溶液”时，悬浊液、乳浊液为什么不是溶液呢？氯化钠溶液中尚有部分氯化钠晶体，说明什么问题？说明溶液一定是该温度下的氯化钠饱和溶液。  

观察向接近饱和的氯化钠不饱和溶液中加入氯化钠晶体后，食盐晶体的大小变化→引发认知冲突→通过不能继续溶解氯化钠实验修正结论→建立溶液宏观组成和固体物质溶解度的分类模型。

2.2.2 中阶：思维提高深化   

通过对比实验、数据分析训练科学思维。例如，“溶解度曲线分析”进阶环节：  

比较在20°C条件下，NaCl、KCl和Ca(OH)₂溶解在相同体积的水中溶解质量的不同→归纳不同物质的溶解度受温度影响的变化情况→预测KNO₃溶解度受到温度影响情况→设计实验验证。

2.2.3 高阶：迁移拓展创新  

遵循学生认知发展规律，迁移应用；重视类比思维、能力拓展；挖掘思维深度、学习创新；注重知识体系螺旋式上升的教学策略。

解释“夏晒盐，冬捞碱”原理：夏天晒盐，是因为夏天气温高，水分蒸发快，盐水容易达到饱和，从而使食盐结晶析出；冬天捞碱，是因为冬天气温低，碱在水中的溶解度小，使得冬天的碱液里的碱也会结晶析出。

开展项目式学习（PBL），围绕“海水晒盐”设计任务：  

任务一：分析海水晒盐的原理，提出提纯精盐的方案（如粗盐的提纯：先是过滤、接着蒸发结晶、最后再重结晶得到纯净的氯化钠晶体）或围绕“降温结晶提纯碳酸钠”设计任务。

任务二：分析冷却热的碳酸钠饱和溶液制得碳酸钠晶体的原理，提出提纯精盐的方案（如碳酸钠固体中混有少量氯化钠，该如何提纯碳酸钠：把碳酸钠的混合物制成热的饱和溶液，降温结晶）。

实际生产、生活中的运用，体现了“知识→技能→素养”的进阶，也完成了 “通过科学史实体会科学家探索物质的智慧”^[4]，“像科学家一样思考、走科学家走过的路”，体验了追求真理的艰辛和快乐，为未来创新型人才的培养奠定了坚实的基础。

2.3反馈机制与多维评价  

2.3.1 借助信息技术科技手段，进阶达标量表实时跟进。  

制定三级评价指标（如下表），动态跟踪学生发展：

表1：溶液三级述评进阶达标量表

2.3.2多维度实施教学评价，形成教学述评成果。

对于每一个实验操作，进行过程性评述，完成实验操作评价表，整理成过程性档案袋；根据概念的层级关系，分析、理解思维导图，进行诊断性评述，改进方案；收集实验报告，结合自评、互评、师评多维度反馈，进行终结性评述，形成解决实际问题的成果报告。

3.结语

3.1数据分析

抽样调查九年级309人，统计出以下结果：

进阶学习实施前测、后测对比显示：溶液相关概念的深层理解率从42%提升至78%；（2）科学探究能力测评：方案设计完整度提高65%，误差分析准确率提升53%；（3）学习动机调查：82%学生表示“能清晰感知自己的进步阶梯”。

3.2成效评价

主题式进阶学习“基于主题、以教助学”，通过“小切口、深挖掘、阶梯化”的“主题—目标—活动—评价”微结构逻辑设计^[5]，能够有效地破解初中化学知识碎片化难题，促进学生从“记忆事实”向“建构模型”转变。项目组正进一步探索“主题群”联动（如“碳循环”关联化学、生物、地理）、AI支持下的个性化进阶路径，实现化学学习从“低阶达标”到“高阶创新”的跨越。

参考资料

[1] 人民教育出版社，课程教材研究所，化学课程教材研究开发中心．义务教育教科书·化学（九年级下册）［Ｍ］．北京：人民教育出版社，2024(7):30－58．

[2]张素红，沈雪青.“教-学-评”一体化的主题式课堂教学设计［J］.福建基础教育研究，2020(5):123.

[3] 中华人民共和国教育部制定.义务教育化学课程标准［S］．北京:北京师范大学出版社，2022:13．

[4] 中华人民共和国教育部制定.义务教育化学课程标准［S］．北京:北京师范大学出版社，2022:24．

[5]符爱琴,周晓燕. 主题式·项目化初中化学教学模式转换迭代探索［J］.化学教与学，2022(3):2.