基于元素觀的初中化學(xué)作業(yè)設(shè)計(jì)

元素觀作為化學(xué)基本觀念之一，是在學(xué)生學(xué)習(xí)原子、離子、原子結(jié)構(gòu)、元素等事實(shí)性知識(shí)的基礎(chǔ)上，體驗(yàn)、提煉、反思形成的最基本的概括性認(rèn)識(shí)。課后作業(yè)作為過程性評(píng)價(jià)的一種重要手段，可以診斷學(xué)生元素觀建構(gòu)情況、為課堂教學(xué)提供改進(jìn)依據(jù)的作用。本文以人教版九年級(jí)化學(xué)“元素”為例，基于元素觀進(jìn)行作業(yè)設(shè)計(jì)。

一、基于元素觀的作業(yè)目標(biāo)設(shè)計(jì)

綜合何彩霞、梁永平、單光云等學(xué)者對(duì)元素觀的論述，中學(xué)階段元素觀主要包括以下三個(gè)方面的內(nèi)容并對(duì)應(yīng)設(shè)計(jì)本課的作業(yè)目標(biāo)，具體內(nèi)容如下：

對(duì)元素的認(rèn)識(shí)：涉及核電荷數(shù)（即核內(nèi)質(zhì)子數(shù)）決定了元素的種類，每種元素都有規(guī)定的符號(hào)和名稱；按照一定標(biāo)準(zhǔn)可以對(duì)元素進(jìn)行分類等基本理解。對(duì)應(yīng)設(shè)計(jì)本課作業(yè)目標(biāo)：能根據(jù)質(zhì)子數(shù)（核電荷數(shù)）判斷元素的種類；能根據(jù)元素的原子序數(shù)在元素周期表中查到該元素的名稱、符號(hào)、相對(duì)原子質(zhì)量等信息，對(duì)元素進(jìn)行簡(jiǎn)單分類；能說出元素符號(hào)的宏觀和微觀意義。

從元素角度看物質(zhì)：物質(zhì)是由元素組成的，物質(zhì)的多樣性與元素的有限性相統(tǒng)一；元素在一個(gè)體系內(nèi)分布是保持相對(duì)平衡等基本理解。對(duì)應(yīng)設(shè)計(jì)本課作業(yè)目標(biāo)：能說出地殼、生物細(xì)胞等混合物的主要元素；能從宏觀和微觀兩個(gè)角度描述物質(zhì)的組成和構(gòu)成。

從元素角度看化學(xué)反應(yīng)：在化學(xué)反應(yīng)中元素的種類和質(zhì)量不變，即化學(xué)變化過程中元素不變等基本理解。對(duì)應(yīng)設(shè)計(jì)本課作業(yè)目標(biāo)：能從宏觀和微觀兩個(gè)角度描述物質(zhì)的化學(xué)變化；能根據(jù)元素守恒推斷反應(yīng)物或生成物的元素組成。

二、基于元素觀的作業(yè)內(nèi)容設(shè)計(jì)

根據(jù)作業(yè)目標(biāo)，精心設(shè)計(jì)促進(jìn)元素觀建構(gòu)的作業(yè)題，分為三個(gè)部分：A組基礎(chǔ)鞏固是發(fā)揮作業(yè)的鞏固功能，促進(jìn)對(duì)事實(shí)性知識(shí)的記憶，深化對(duì)知識(shí)的理解，是本課題元素觀建構(gòu)的初級(jí)水平，為全體必做作業(yè)；B組拓展提高是發(fā)揮作業(yè)的應(yīng)用功能，提高運(yùn)用課堂所學(xué)知識(shí)的能力，培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用元素觀獨(dú)立解決問題的能力，是本課題元素觀建構(gòu)的高級(jí)水平，供學(xué)有余力的同學(xué)選做；C組課外實(shí)踐是發(fā)揮作業(yè)的發(fā)展功能，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力，增進(jìn)信息加工能力，是本課題元素觀建構(gòu)的綜合水平，供學(xué)有余力的同學(xué)選做，具體設(shè)計(jì)如下：

A組 基礎(chǔ)鞏固

1.請(qǐng)根據(jù)信息，填空：

（1）氧氣的化學(xué)符號(hào)： ，氧氣是由 元素組成；

（2）過氧化氫的化學(xué)符號(hào)： ，過氧化氫是由 元素組成；

（3）碳酸鈣的化學(xué)符號(hào)：CaCO3，碳酸鈣是由 元素組成；

共同點(diǎn)：以上三種物質(zhì)都含有 元素，該元素是質(zhì)子數(shù)（核電荷數(shù)）為8的一類 的總稱。

2.某礦泉水標(biāo)簽中標(biāo)有“本品每100毫升中含鈣≥400μg、鎂≥50μg、鉀≥35μg、鈉≥80μg”等字樣。這里所標(biāo)的各成分表示的是（ ）

A.原子 B.元素 C.分子 D.物質(zhì)

3.稀土是儲(chǔ)量較少的一類金屬的統(tǒng)稱，有“工業(yè)的維生素”的美譽(yù)，是不可再生的重要戰(zhàn)略資源，我國(guó)稀土儲(chǔ)量居世界第一位。鈰（Ce）是一種常見的稀土元素，請(qǐng)根據(jù)圖片中所提供的信息填空。

（1）鈰的原子序數(shù)是 ；鈰原子中的質(zhì)子數(shù)是 ； 鈰原子的核外電子數(shù) ；

（2）鈰的相對(duì)原子質(zhì)量是 ；

（3）鈰屬于 （填“金屬元素”或“非金屬元素”）；

（4）寫出下列符號(hào)的意義：

①Ce表示 ； ②2Ce表示 。

4.物質(zhì)是由元素組成的，將下列各體系與其所對(duì)應(yīng)的主要元素含量用線段連接起來。

體系 主要元素含量（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）

空氣· ·氮、氧（由多到少）

地殼· ·氧、碳、氫、氮（由多到少）

生物細(xì)胞· ·氧、硅、鋁、鐵（由多到少）

5.請(qǐng)用“分子” “原子” “離子”或“元素”填空：

（1）氧氣是由氧 組成；（2）氧氣是由氧 構(gòu)成；（3）1個(gè)氧氣分子是由2個(gè)氧 構(gòu)成。

6.下圖是過氧化氫分子制氧氣的微觀示意圖，請(qǐng)結(jié)合圖中信息寫出你能獲得的化學(xué)知識(shí)。

（1）過氧化氫分子在化學(xué)反應(yīng)前后是否發(fā)生改變？ （填“改變”或“不變”）；氫原子和氧原子在化學(xué)反應(yīng)前后是否發(fā)生改變？ （填“改變”或“不變”）；（2）氫元素和氧元素在化學(xué)反應(yīng)前后是否發(fā)生改變？ （填“改變”或“不變”）。

【設(shè)計(jì)意圖】

A組題目的設(shè)計(jì)，旨在鞏固學(xué)生對(duì)于元素的認(rèn)識(shí)（A1、A3）、從元素角度看物質(zhì)（A1、A2、A4、A5）、從元素角度看化學(xué)反應(yīng)（A6）。本項(xiàng)作業(yè)采用紙筆測(cè)驗(yàn)的方式，試題類型多樣，如選擇題、填空題、連線題，有利于甄別學(xué)生對(duì)于基礎(chǔ)知識(shí)的掌握情況。作業(yè)設(shè)計(jì)突出情景創(chuàng)設(shè)，如A2以課標(biāo)建議使用的礦泉水等標(biāo)簽信息和A3以我國(guó)稀土儲(chǔ)量作為素材設(shè)計(jì)問題，有利于學(xué)生感受化學(xué)元素與生活的密切性和稀土元素對(duì)國(guó)家工業(yè)的重要戰(zhàn)略意義。

B組 拓展提高

1．（1）下列符號(hào)中，只能表示微觀原子個(gè)數(shù)的是 ；（2）既能表示元素、原子，又能表示物質(zhì)的是 。

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

2.經(jīng)測(cè)定某集氣瓶中含有碳元素和氧元素，則該集氣瓶中不可能含有的物質(zhì)是

A.氧氣 B.二氧化碳

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

3.實(shí)驗(yàn)室利用過氧化氫和催化劑制得氧氣?；剂先找鏈p少，有專家稱“發(fā)明了新型的催化劑，只以水為原料通過新型催化劑的催化，可以制得汽油（汽油由碳、氫等元素組成）?！蹦阆嘈胚@項(xiàng)發(fā)明嗎？ （填“相信”或“不相信”），原因是 。

【設(shè)計(jì)意圖】

B組題目的設(shè)計(jì)，旨在提升學(xué)生對(duì)于元素的認(rèn)識(shí)（B1）、從元素角度看物質(zhì)（B2）、從元素角度看化學(xué)反應(yīng)（B3）。學(xué)生在完成作業(yè)的過程中需要調(diào)用相關(guān)知識(shí)進(jìn)行比較、分析、推理，實(shí)現(xiàn)元素觀的簡(jiǎn)單應(yīng)用，如B3的設(shè)計(jì)以上世紀(jì)80年代“水變油”事件為背景創(chuàng)編，學(xué)生結(jié)合催化劑的定義，應(yīng)用元素守恒，推斷“水變油”新聞的真實(shí)性，樹立反對(duì)偽科學(xué)的科學(xué)精神。

C組 課外實(shí)踐

聯(lián)合國(guó)將2019年確定為國(guó)際元素周期表年，為傳播元素及化學(xué)知識(shí)，展示當(dāng)代青年化學(xué)家風(fēng)貌，中國(guó)化學(xué)會(huì)面向會(huì)員遴選118名青年化學(xué)家，作為118個(gè)化學(xué)元素的“代言人”，組成“中國(guó)青年化學(xué)家元素周期表”，請(qǐng)同學(xué)們參觀中國(guó)數(shù)字科技館——線上展覽“律動(dòng)世界”化學(xué)元素周期表主題展覽。在周期表上挑一種特別引起你興趣的元素，徹底調(diào)查這種元素，盡可能地了解有關(guān)元素的一切信息，特別是化學(xué)元素背后的中國(guó)故事，一周內(nèi)用你擅長(zhǎng)的方式，向身邊的人進(jìn)行宣傳介紹；未來隨著你學(xué)習(xí)的深入，還可以不斷補(bǔ)充。

【設(shè)計(jì)意圖】

以“中國(guó)青年化學(xué)家元素周期表”為情景素材，通過參觀線上元素周期表的數(shù)字展館，注重課程思政教育，體現(xiàn)學(xué)科育人價(jià)值，增強(qiáng)學(xué)生的民族自豪感，增強(qiáng)為實(shí)現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興和推動(dòng)社會(huì)進(jìn)步而勤奮學(xué)習(xí)的責(zé)任感。調(diào)查感興趣的化學(xué)元素，用自己擅長(zhǎng)的方式展示，最大限度調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，不僅幫助學(xué)生進(jìn)一步加深對(duì)元素觀的理解，而且為未來的化學(xué)學(xué)習(xí)或?qū)I(yè)研究埋下興趣的種子。

傳統(tǒng)的化學(xué)作業(yè)，過分強(qiáng)調(diào)“雙基”的訓(xùn)練，作業(yè)形式和評(píng)價(jià)方式單一，導(dǎo)致學(xué)生只記憶與元素相關(guān)的零散概念、原理，不利于學(xué)生建構(gòu)具有抽象性、概括性、統(tǒng)攝性的元素觀，更無法推動(dòng)核心素養(yǎng)的發(fā)展?；谠赜^進(jìn)行作業(yè)設(shè)計(jì)是一種新的嘗試，通過設(shè)計(jì)元素觀視域下不同角度的作業(yè)目標(biāo)和編制具有情景特色的作業(yè)習(xí)題，將元素觀與相關(guān)具體知識(shí)有機(jī)融合，使得作業(yè)評(píng)價(jià)與促進(jìn)元素觀建構(gòu)的教學(xué)同向而行，真正實(shí)現(xiàn)減負(fù)提質(zhì)，發(fā)揮作業(yè)的全面育人功能。

（徐德明）