基于核心素养的九年级化学实验探究活动设计与实践

引言

化学实验是撬动学科核心素养落地的关键支点。在九年级化学教学中，传统实验教学常偏重技能模仿与现象验证，学生高阶思维与实践创新能力的培养空间受限。如何以实验探究为载体，将宏观辨识、微观探析、证据推理、社会责任等核心素养要素有机融入，成为亟待探索的课题。

一、立足素养目标，重构实验探究内容体系

实验内容设计需超越单纯的知识验证，指向素养的生成。我们依据课标要求与教材主干实验，围绕“理解科学本质、发展探究能力、培育科学态度”三维目标进行内容统整与升级。

（一）基础实验的素养化改造，从操作模仿到思维训练

传统化学实验教学往往停留在操作流程的机械重复上，而素养导向的实验改造需要将重心转移到科学思维的培养。以氧气制取实验为例，常规教学中学生只需按教材步骤完成高锰酸钾加热操作，但这种模式难以发展学生的探究能力。在实际改造中，教师可先引导学生思考哪些因素会影响气体产生速度？这一核心问题，然后提供二氧化锰、氧化铁等多种催化剂供学生自主选择。通过分组对比不同催化剂的实验效果，学生需要记录反应速率差异，并尝试解释现象背后的化学原理。这种改造不仅完成了基础知识传授，更培养了变量控制、数据分析和模型建构等关键能力。

（二）教材跨学科实践活动的深度开发，连接课堂与社会

人教版九年级化学教材中的实践活动模块具有天然的跨学科属性，但往往因课时限制而流于形式。真正的深度开发需要突破单节课的局限，构建阶梯式任务链。以微型空气质量检测站项目为例，教师可将其扩展为持续两周的探究活动：第一阶段学生需要查阅 PM2.5 成因的文献资料，第二阶段分组设计检测方案并自制简易检测装置，第三阶段在校园不同区域开展实地测量，最终形成数据分析报告。这种长周期的项目式学习，使学生不仅掌握化学检测方法，还能理解环境科学的基本原理，同时培养团队协作能力。在碳中和行动方案设计中，学生需要计算家庭能源消耗的碳排放量，并基于化学知识提出切实可行的减排措施，这种真实情境的任务能有效激发社会责任感。

（三）微观探析的模型构建，让抽象概念触手可及

九年级学生在学习物质构成单元时，常因微观粒子的抽象性而产生认知障碍。通过设计系列模型构建活动，可以使不可见的分子、原子变得直观可操作。在教学实践中，教师可使用不同颜色的橡皮泥制作水分子模型，让学生通过拆分和重组模型理解水的电解过程。在探究溶解现象时，学生用磁力球代表溶质粒子，通过模拟粒子运动来解释不同物质的溶解性差异。这种具象化的学习方式，帮助学生建立起宏观性质与微观结构的关联认知。模型教学需要适时引导学生区分模型与实际的区别，避免形成错误的前科学概念。

二、聚焦关键能力，创新实验探究实践模式

（一）情境驱动与问题引领，让实验回归真实世界

化学实验教学的有效性首先取决于能否激发学生的探究动机。通过选取与学生生活经验密切相关的真实问题作为切入点，能有效建立知识学习与现实应用的连接。在金属性质实验中，教师可从校园围栏生锈现象出发，引导学生观察不同金属材料的腐蚀程度差异，进而提出哪些因素会导致金属腐蚀的核心问题。这种基于真实情境的问题设计，比直接告知实验目的更能引发深度思考。类似地，在水质检测实验中，以为什么不同水源的泡茶效果不同开启探究，使学生带着解决生活疑问的明确目标进入实验过程。

（二）结构化自主探究，平衡开放与指导的关系

学生自主探究能力的培养需要循序渐进，既不能完全放任自流，也不宜过度指导。在实验设计中可采用框架式支持策略，为学生提供可选择的研究方向而非固定步骤。例如在探究酸碱中和反应时，学案会提示可以测试不同指示剂的变色范围或比较不同浓度酸碱的中和热现象等多个可行路径，由小组自主选定具体方案。这种有结构的开放性设计，既保证了实验的科学性，又留出了创新空间。关键操作环节设置安全提示点，如稀释浓硫酸时必须佩戴护目镜等规范要求，确保自主探索的安全性。

（三）论证反思常态化，培养科学思维习惯

科学素养的形成依赖于持续的思维训练，因此教师可将交流论证作为每个实验的必要环节。在二氧化碳制取实验后，要求学生用手机拍摄收集气体的过程，在班级展示时结合视频证据说明收集方法的科学性。针对为什么不能用排水法收集含氯化氢的二氧化碳等问题，组织正反方辩论，通过观点碰撞完善认知。实验报告特别增设如果重新设计专栏，引导学生反思方案缺陷，如某组学生发现用大理石制取二氧化碳时，块状样品反应速度过慢，进而提出可否改用粉末状样品的改进设想。

三、实践成效与持续思考

初步实践显示，基于核心素养的实验探究活动显著提升了学生的课堂参与度与思维深度。学生从被动操作者转变为积极探究者，能更主动地运用化学知识和方法解释现象、解决问题，环保意识与创新意识亦有所增强。当然，挑战依然存在：如何更精准地设计不同层次学生的探究任务？如何更有效地将跨学科知识无缝融入？如何建立更科学的素养表现性评价体系？这需要在后续实践中不断探索、迭代和完善。

结语

核心素养导向下的九年级化学实验探究活动，是将知识转化为智慧、将技能升华为能力的关键桥梁。通过精心设计内容、优化实践模式，我们能够让学生在动手实验与动脑思考的交融中，不仅掌握化学知识，更习得探究方法、发展科学思维、孕育责任担当，为其终身学习和未来发展奠定坚实的素养基石。

参考文献

[1] 邓伟 . 核心素养视角下初中化学课外探究实验教学的实践研究——以 " 玩转二氧化碳 " 为例 [J]. 中学化学教学参考 ,2023(20):39-41.

[2] 陈菊阳 . 基于核心素养初中生化学实验能力的培养-- 以探究性实验为例 [D]. 江苏 : 扬州大学 ,2023.

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