基于元素观的初中化学作业设计

元素观作为化学基本观念之一，是在学生学习原子、离子、原子结构、元素等事实性知识的基础上，体验、提炼、反思形成的最基本的概括性认识。课后作业作为过程性评价的一种重要手段，可以诊断学生元素观建构情况、为课堂教学提供改进依据的作用。本文以人教版九年级化学“元素”为例，基于元素观进行作业设计。

一、基于元素观的作业目标设计

综合何彩霞、梁永平、单光云等学者对元素观的论述，中学阶段元素观主要包括以下三个方面的内容并对应设计本课的作业目标，具体内容如下：

对元素的认识：涉及核电荷数（即核内质子数）决定了元素的种类，每种元素都有规定的符号和名称；按照一定标准可以对元素进行分类等基本理解。对应设计本课作业目标：能根据质子数（核电荷数）判断元素的种类；能根据元素的原子序数在元素周期表中查到该元素的名称、符号、相对原子质量等信息，对元素进行简单分类；能说出元素符号的宏观和微观意义。

从元素角度看物质：物质是由元素组成的，物质的多样性与元素的有限性相统一；元素在一个体系内分布是保持相对平衡等基本理解。对应设计本课作业目标：能说出地壳、生物细胞等混合物的主要元素；能从宏观和微观两个角度描述物质的组成和构成。

从元素角度看化学反应：在化学反应中元素的种类和质量不变，即化学变化过程中元素不变等基本理解。对应设计本课作业目标：能从宏观和微观两个角度描述物质的化学变化；能根据元素守恒推断反应物或生成物的元素组成。

二、基于元素观的作业内容设计

根据作业目标，精心设计促进元素观建构的作业题，分为三个部分：A组基础巩固是发挥作业的巩固功能，促进对事实性知识的记忆，深化对知识的理解，是本课题元素观建构的初级水平，为全体必做作业；B组拓展提高是发挥作业的应用功能，提高运用课堂所学知识的能力，培养学生应用元素观独立解决问题的能力，是本课题元素观建构的高级水平，供学有余力的同学选做；C组课外实践是发挥作业的发展功能，培养学生的实践能力，增进信息加工能力，是本课题元素观建构的综合水平，供学有余力的同学选做，具体设计如下：

A组 基础巩固

1.请根据信息，填空：

（1）氧气的化学符号： ，氧气是由 元素组成；

（2）过氧化氢的化学符号： ，过氧化氢是由 元素组成；

（3）碳酸钙的化学符号：CaCO3，碳酸钙是由 元素组成；

共同点：以上三种物质都含有 元素，该元素是质子数（核电荷数）为8的一类 的总称。

2.某矿泉水标签中标有“本品每100毫升中含钙≥400μg、镁≥50μg、钾≥35μg、钠≥80μg”等字样。这里所标的各成分表示的是（ ）

A.原子 B.元素 C.分子 D.物质

3.稀土是储量较少的一类金属的统称，有“工业的维生素”的美誉，是不可再生的重要战略资源，我国稀土储量居世界第一位。铈（Ce）是一种常见的稀土元素，请根据图片中所提供的信息填空。

（1）铈的原子序数是 ；铈原子中的质子数是 ； 铈原子的核外电子数 ；

（2）铈的相对原子质量是 ；

（3）铈属于 （填“金属元素”或“非金属元素”）；

（4）写出下列符号的意义：

①Ce表示 ； ②2Ce表示 。

4.物质是由元素组成的，将下列各体系与其所对应的主要元素含量用线段连接起来。

体系 主要元素含量（质量分数）

空气· ·氮、氧（由多到少）

地壳· ·氧、碳、氢、氮（由多到少）

生物细胞· ·氧、硅、铝、铁（由多到少）

5.请用“分子” “原子” “离子”或“元素”填空：

（1）氧气是由氧 组成；（2）氧气是由氧 构成；（3）1个氧气分子是由2个氧 构成。

6.下图是过氧化氢分子制氧气的微观示意图，请结合图中信息写出你能获得的化学知识。

（1）过氧化氢分子在化学反应前后是否发生改变？ （填“改变”或“不变”）；氢原子和氧原子在化学反应前后是否发生改变？ （填“改变”或“不变”）；（2）氢元素和氧元素在化学反应前后是否发生改变？ （填“改变”或“不变”）。

【设计意图】

A组题目的设计，旨在巩固学生对于元素的认识（A1、A3）、从元素角度看物质（A1、A2、A4、A5）、从元素角度看化学反应（A6）。本项作业采用纸笔测验的方式，试题类型多样，如选择题、填空题、连线题，有利于甄别学生对于基础知识的掌握情况。作业设计突出情景创设，如A2以课标建议使用的矿泉水等标签信息和A3以我国稀土储量作为素材设计问题，有利于学生感受化学元素与生活的密切性和稀土元素对国家工业的重要战略意义。

B组 拓展提高

1．（1）下列符号中，只能表示微观原子个数的是 ；（2）既能表示元素、原子，又能表示物质的是 。

A.H B.Cl C.2Cl D.Fe

2.经测定某集气瓶中含有碳元素和氧元素，则该集气瓶中不可能含有的物质是

A.氧气 B.二氧化碳

C.一氧化碳 &nbsr3mmeQRdxdoBzl5muGoN5g==p; D.二氧化硫

3.实验室利用过氧化氢和催化剂制得氧气。化石燃料日益减少，有专家称“发明了新型的催化剂，只以水为原料通过新型催化剂的催化，可以制得汽油（汽油由碳、氢等元素组成）。”你相信这项发明吗？ （填“相信”或“不相信”），原因是 。

【设计意图】

B组题目的设计，旨在提升学生对于元素的认识（B1）、从元素角度看物质（B2）、从元素角度看化学反应（B3）。学生在完成作业的过程中需要调用相关知识进行比较、分析、推理，实现元素观的简单应用，如B3的设计以上世纪80年代“水变油”事件为背景创编，学生结合催化剂的定义，应用元素守恒，推断“水变油”新闻的真实性，树立反对伪科学的科学精神。

C组 课外实践

联合国将2019年确定为国际元素周期表年，为传播元素及化学知识，展示当代青年化学家风貌，中国化学会面向会员遴选118名青年化学家，作为118个化学元素的“代言人”，组成“中国青年化学家元素周期表”，请同学们参观中国数字科技馆——线上展览“律动世界”化学元素周期表主题展览。在周期表上挑一种特别引起你兴趣的元素，彻底调查这种元素，尽可能地了解有关元素的一切信息，特别是化学元素背后的中国故事，一周内用你擅长的方式，向身边的人进行宣传介绍；未来随着你学习的深入，还可以不断补充。

【设计意图】

以“中国青年化学家元素周期表”为情景素材，通过参观线上元素周期表的数字展馆，注重课程思政教育，体现学科育人价值，增强学生的民族自豪感，增强为实现中华民族伟大复兴和推动社会进步而勤奋学习的责任感。调查感兴趣的化学元素，用自己擅长的方式展示，最大限度调动学生的积极性，不仅帮助学生进一步加深对元素观的理解，而且为未来的化学学习或专业研究埋下兴趣的种子。

传统的化学作业，过分强调“双基”的训练，作业形式和评价方式单一，导致学生只记忆与元素相关的零散概念、原理，不利于学生建构具有抽象性、概括性、统摄性的元素观，更无法推动核心素养的发展。基于元素观进行作业设计是一种新的尝试，通过设计元素观视域下不同角度的作业目标和编制具有情景特色的作业习题，将元素观与相关具体知识有机融合，使得作业评价与促进元素观建构的教学同向而行，真正实现减负提质，发挥作业的全面育人功能。

（徐德明）