化学元素的分类范文

引言：寻求写作上的突破？我们特意为您精选了4篇化学元素的分类范文，希望这些范文能够成为您写作时的参考，帮助您的文章更加丰富和深入。

篇1

“化学元素观”是中学化学的核心观念之一，通过初中化学的学习，学生首先应当建立起“化学元素观”。然而，学生对“化学元素观”的认识是伴随相关具体知识的学习而逐渐发展的。要在相关具体知识的教学中发展学生对“化学元素观”的认识，需要立足学科整体的高度，以“化学元素观”为统领来组织教学，思考具体知识的教学对物质及其化学变化等学科基本问题的渗透、落实和具体化。为此，笔者以初中化学“水的组成”教学为例展开讨论。

1 对初中阶段“化学元素观”的理解

化学是研究物质及其变化的科学，“化学元素观”是从元素视角对物质及其化学变化本质的深层次理解。作为化学核心观念之一的“化学元素观”具有统摄性和持久的迁移价值，不仅能促进学生把握最有价值的化学知识，而且能为学生形成相应的认识思路提供思考框架，为学生形成化学认识指明思维方向。具体来说，物质的元素组成是化学观念的基础，依据物质的元素组成对纯净物进行分类，以元素为核心认识物质及其变化，能够为研究物质的性质和化学反应建立认识框架。因此，化学元素观包括3方面的含义：一是对元素本身的认识，包括什么是元素、元素的种类、元素的性质等；二是从元素角度看物质，即元素与物质有什么关系，具体包括元素组成与物质的分类、性质有什么关系等；三是从元素角度看化学反应，即元素与化学反应有什么关系，在化学反应中元素种类是否发生变化等。借鉴梁永平先生关于“化学元素观的基本内涵”的阐述，笔者认为，初中阶段“化学元素观”的基本理解如下，见表1。

学生“化学元素观”的形成和发展是一个循序渐进过程，在不同阶段，基于不同学习内容，学生需要发展的化学元素观不同，其认识层次也不同。如以电解水实验及生成物的检验等事实为支撑，“水的组成”的教学可以发展学生从元素的角度认识物质及其化学变化。从物质的元素组成来认识纯净物并将其分类、归纳，是“化学元素观”的主要内容之一，为此在“水的组成”教学中，可结合水电解前后各物质的元素组成特点，学习纯净物的分类，认识单质和化合物的概念、从水的元素组成特点认识氧化物概念，由此从物质分类的角度依次实现对水是纯净物、化合物、氧化物的认识。不仅如此，从物质的元素组成来认识物质的性质，也是初中阶段“化学元素观”的主要内容，在“水的组成”教学中还可以结合水电解前后各物质的元素组成与性质的差异，引导学生认识纯净物的性质要受到组成元素的影响，对于简单的化合物或单质，元素组成甚至起着决定性的作用。当然，物质的元素组成相同，其性质未必相同，这与物质的结构有关。因此，化学上还要依据物质的性质、结构对纯净物进行进一步的研究，这将是学生后续要学习的内容。

2 从化学元素观看“水的组成”及其教学价值

“水的组成”属于人教版教科书（2012版）第四单元课题3的内容。从“化学元素观”的角度看“水的组成”，就是把该部分内容放在物质及其化学变化等学科基本问题中去考量，思考“水的组成”与“化学元素观”的关系、“水的组成”处于什么位置，能起到什么作用，这样可以从对具体知识的理解上升到对学科基本问题的理解。

“水的组成”涉及较为丰富的事实性知识和概念性知识，这些知识与“化学元素观”之间存在的实质性联系可以用“水的组成”知识层级图来体现（见图1）。

“水的组成”这部分内容，借助电解水的实验及生成物的检验等知识，重在认识电解水实验的实质和水的组成，感悟通过化学实验研究物质元素组成的科学过程与方法，并从物质元素组成角度认识纯净物的分类。显然，这部分内容不仅能发展学生从化学的视角来认识水及其变化，而且能为学生“化学元素观”的认识发展提供有力的支撑：第一，根据电解水实验以及对生成的2种气体进行检验，证明水在通电后生成了氢气和氧气，可以揭示水在通电条件下发生了化学变化；第二，根据水在通电条件下生成氢气和氧气、氢气燃烧生成水的实验事实，依据化学反应中元素不变，认识水是由氢、氧2种元素组成的；第三，根据电解水实验，比较反应物（水）和生成物（氢气、氧气）的元素组成特点，认识纯净物可依据元素组成分为单质和化合物，依据水的元素组成特点认识氧化物，发展学生对物质分类的认识；第四，比较反应物（水）和生成物（氢气、氧气）的性质差异，认识物质的性质与其元素组成有关，组成元素不同，物质性质不同。第五，结合之前学生学习的分子和原子的知识，启发学生初步从微观角度认识化学反应的实质，即水在通电情况下发生化学反应，组成水的氢、氧元素的原子重新组合生成了新物质，加深对化学反应中原子种类不变、元素不变的认识；第六，利用电解水实验来研究水的组成，可以启发学生认识不断分解物质直至不能分解为更简单的成分为止，于是就得到了元素的游离态，即“单质”，这是人类研究和认识物质组成的经验方法，通过此实验人们进一步认识了水：水还可再分，即水不是元素；第七，通过对电解水实验中生成氢气和氧气的体积比为2：1的分析，为水的化学式——H2O提供了事实依据，这为学生后续学习本单元课题4化学式与化合价打下了铺垫。可见，“水的组成”是发展学生“化学元素观”认识的重要载体。

3 如何围绕“化学元素观”展开深入学习

“化学元素观”是学生需要形成的体现学科本质的深层次理解，围绕“化学元素观”来展开“水的组成”的学习，需要对学生知识学习与化学观念认识发展等有整体考虑，让具体知识的学习为学生化学观念的认识发展提供支撑，使学生化学观念的认识伴随具体知识的学习而逐渐发展。

3.1以“化学元素观”为统领构建教学内容主线

化学观念是指居于化学学科的核心，体现化学学科本质，对学科的性质、研究对象、研究方法和学科的价值等学科基本问题的深层次理解。要从知识教学转向化学观念教学，就需要站在学科整体的高度，思考具体知识的教学对学科基本问题的渗透与落实，将化学观念的教学具体化，与此同时，需要兼顾课程的要求和学生的实际发展需要。为此，在“水的组成”课堂教学内容主线的设计方面，根据学生的实际和发展需要，以“化学元素观”为统领来搭建学生知识学习和观念认识发展的整体框架，把指向主要教学目标和教学重点的、能体现“化学元素观”的关键性内容具体化为教学任务，以此构建课堂教学内容的主线索，明确教学的核心所在。

基于上述考虑，“水的组成”一课的教学整体思路设计见表2。

3.2围绕“化学元素观”的关键性内容设计引导性问题

教学的目的在于促进学生对知识的深层理解，发展对化学观念的认识。把教学任务转化为问题，用问题驱动学生思维，是通向理解、发展化学观念认识的重要途径之一。为此，有必要思考应该提出怎样的引导性问题。笔者认为，在化学观念教学中，引导性问题是能激发学生思维，对达成教学目标起决定作用的、能体现化学观念的关键性问题，是统领课堂、推进教学的主线索。为此，在“水的组成”教学中，针对学生学习的实际，把指向主要教学目标和教学重点、能体现“化学元素观”关键内容的教学任务转化为统领课堂教学的引导性问题（见表2），为学生的思维过程指引方向。在“水的组成”教学中，要利用引导性问题调动学生参与学习过程，激发学生通过问题的思考去理解所学知识，在问题分析和解决的过程中去反复认识、体验和感悟“元素与物质的分类”、“元素与物质的性质”、“元素与化学反应”等学科基本问题，从而为从元素视角认识物质及其化学变化奠定知识和方法基础。

3.3将学习任务和引导性问题转化为“手脑并重”的学习活动

学生的学习需要通过活动体验来完成。活动设计需要注意活动的内容、方式要与教学目标、教学任务、以及引导性问题相一致，要针对教学任务和引导性问题，设计相应的手、脑并重的多样化活动。围绕“化学元素观”展开深入学习的活动设计，有以下几点考虑：

一是关注新旧知识的联系，注意调用学生的已有知识经验来学习新知识。如任务1中的问题1的设计，学生已经学过利用过氧化氢分解制取氧气，利用学生已知的这个反应可以搭建学习新知识的桥梁，启发学生思考水是由什么元素组成的，以及如何推测水的元素组成等问题。还可以借助这个反应，引导学生思考可以由水分解的产物来推测水是由什么元素组成，这样把学生的思维引向深入。

二是充分发挥实验的作用，为学生的学习和理解提供事实证据。电解水实验是学生学习“水的组成”、理解“化学元素观”的重要手段和方式。在活动设计方面，一方面通过电解水实验、电解水生成的2种气体的检验等，为学生提供丰富的感性认识，另一方面以实验事实为证据，根据实验的观察，引导学生思考：你认为水电解发生了什么变化？根据水在通电条件下生成氢气和氧气、氢气在空气中燃烧生成水的实验事实，由反应前后各物质的元素组成，说明水是由什么元素组成的？为什么？由此引导学生基于实验事实进行分析、推理并获得相应的结论，使学生的认识从感性走向理性。

篇2

文章编号： 1005–6629(2012)5–0003–03 中图分类号： G633.8 文献标识码： B

1 从化学元素观说起

古代哲学家们认为世间的万物都是由为数不多的元素组成的。虽然中外哲学家提出的元素并不相同，但是把复杂的物质归结为有限数目的元素，他们的哲学思想却是一致的，而且实践证明是正确的。尽管如此，古代哲学家们所提出的元素论并不能成为化学科学的基础，因为他们所提出的元素，不仅本身无法量化，而且在解释具体物质的性质及变化时，具有很大的随意性。化学元素则专指组成化学物质的基本单元，本身有着确定的物理意义。因为元素已经成为大众耳熟能详的名词，在学习初等化学时，应当有助于建立化学元素的概念。但是仅仅认识到化学元素是组成物质世界的基本单元是不够的，只有对化学元素的多种存在形式，如自由态―原子、离子态（包括不同价态）、结合态―单质，以及以化学元素在化学变化中的可迁移性、组合方式的可变性和化学元素本身的不变性有所认识，才算是对化学元素有了比较全面地认识。而这种认识，只有通过化学的学习才能形成。虽然初等化学涉及的化学元素不多，涉及的元素形态也不多，但是对于形成比较全面的化学元素概念，却是可以而且应该能够做到的。遗憾的是，我们并没有把握住这个最基本的学科基础。尤其值得反思的是，尽管我们也承认化学是一门实验性科学，化学实验教学是化学教学的重要组成部分，但是在实际教学中，化学实验的作用往往只体现在培养学生动手能力、学习几种简单仪器的基本操作、了解把仪器组合成能够完成某个化学过程的装置时的要点等有限的几个方面。当课时紧张时，实验现象的观察改为多媒体演示，仪器装置改为图示，化学过程被简化为相关的化学反应式等，就成为一种普遍采用的应对方法。考核方式则着重于背诵某些实验事实、名词定义、各式各样的化学计算题、脱离化学本身的推理题、和那些只适合化学专业学习阶段才能够正确回答的所谓探究性试题。

初等化学的任务，不仅在于学习一些基本的化学知识、以元素符号为基础的化学语言体系、以原子相对质量（分子相对质量）为基础的化学计量关系、以及化学常用仪器的使用方法和操作技术，作为化学学科的启蒙和以培育科学素养为首要任务的学段，更为重要的是通过学习，帮助学生把握住核心的化学基本观念，从而能够从化学视角来认识我们周围的物质世界，和恰如其分地评价化学对人类社会的发展与进步所起的作用。

化学元素观是化学学科的核心观念，即使在人们已经知道，于特定条件下，对于为数不多的放射性元素或放射性同位素而言，原子核是可以发生变化的，亦即在这类体系中，化学元素是可以发生变化的。这种认识并没有违背化学元素观，因为就所生成的化学物质而言，化学元素观仍然是认识其变化途径和确定产物的基础，而且都可以从元素周期表中找到它们的归宿。就一般情况而言，在化学变化中，反应体系内化学元素的存在形态和相互作用的方式可以变化，但是化学元素的种类不变（即原子核不变），以各种形态存在于物质体系中的（元素）微粒数量不变，却是经过大量实验证实了的事实，并已成为化学学科的基础。因为原子核不变，所以化学体系中物质总质量不变，化学反应体系必定遵守质量守恒定律，就是不言而喻的了。在这个前提下，化学反应式的完成和化学计量关系的建立，以及依据化学反应式进行化学计算的规则和方法，对于初中学生来说，难道会比一般的四则运算题更难吗？

2 实验体系的特点和应当可以学到的化学

为了便于讨论，先对氧气和二氧化碳的实验室制取与性质实验的原理和有关的化学概念分别加以介绍，然后再把它们整合起来，试图阐明通过这两个实验应当并能够学到什么。

2.1 氧气的实验室制取和性质实验

这是一个利用化学方法从含氧化合物中分离出氧元素并制备氧单质的实验。对大多数学生来说，利用化学变化以制取某种物质为目标的这类科学实验可能是第一次。实验所选择的化学体系和所用到的仪器及基本操都比较简单，但却是最能体现化学特色（可惜过去在这方面没有给以足够的关注）。

从含氧化合物中获取单质氧的实验，是对化学倚为基础的化学元素论的有力佐证。直接加热或同时加入某种催化剂的方法对于其他含氧化合物并非都可以奏效，表明在不同的含氧化合物中，氧所处化学环境不同（即结合的方式和强度不同），所以结果可以不同。它们之间的差别，包含在化学性质不同的含义之中。元素在化合物中存在形态（或环境）的差别，是引申到对化学结构理论的最好铺垫。所以仅仅关注排水集气法的装置原理和相关操作，对实验体系中所包含化学本身的思考和探究的缺失，是值得认真研究和改进的一个重要方面。

为了加深对上述论述的理解，选取一些不能用类似方法制取氧气的化学体系进行对比，这是通过实验学习化学的重要途径。有比较才能有鉴别，其间的相似及差异的发现和比较，是通过实验学习化学的有效方法。这种认知过程虽然偏于感性，但是却生动而具体，更容易引发学生的学习兴趣。最简单的选择莫过于参照实验中用于加热和作为反应容器之用的玻璃仪器，只要想到，以二氧化硅为主要组分的玻璃，其中也包含有氧，却能够经历整个反应过程而安全无恙！二者之间的差别所形成的鲜明对照，可以使得学生在物质性质取决于它的组成与结构，以及物质的变化可以用外界条件来控制这两个方面有了实际的体验，从而体现出初中化学的启蒙作用。如果把探究的视角扩展到水、石英砂和陶瓷，内涵就更丰富了。

在书写反应方程、绘制仪器装置简图、叙述所观察到的实验现象的同时，还可以引导学生思考和研讨以下的问题。

（1）在这个实验中，通过氧气的实验室制取和对氧气性质的探究，你对氧气的性质有了哪些认识？和你此前对氧气的认识相比，是否基本一致？又有了哪些新的认识？

（2）在这个实验中，我们有了把氧从含氧化合物中分离出来，和通过反应（如氧化、燃烧）使氧进入生成的含氧化合物两个方面的体验，你对化学元素论是否有了新的体会？

（3）如果有人说，只要化学物质的组成中含有氧元素，就一定可以从它制得氧气。你同意这种说法吗？为什么同意或不同意？如果不完全同意，请试着给出一个你认为更合理的说法。

（4）带火星的木条、细细的铁丝等在空气中和在纯氧中氧化（或燃烧）时，发生反应的物质相同（化学反应式也相同），为什么现象并不相同？

（5）类似于上面的事例，在日常生活中并不少见，你能够举出几个实例吗？

（6）综合（3）和（4）的事例，你能够得出一个具有普遍性的结论吗？试一试，好吗？

2.2 二氧化碳的实验室制取与性质实验

这是又一个用实验室方法制备气体物质的化学实验。因为气体性质不同，所以收集方法也有所不同。故尔在学习化学时，应当着重于发现和利用物质之间的差异，这种差异无论是基于物理性质或化学性质，都可以成为选取对化学物质进行制取、分离、提纯和鉴别方法的基础。二氧化碳的实验室制取，和氧气制备时相同之处，在于产物取自含有所需元素的反应物；它们之间的不同，则在于所用的大理石或石灰石来自自然界，而非化学试剂（可视为纯净物），组成比较复杂，通常含有钙、碳和氧三种元素（碳酸钙是主要成分）以外的其他元素（如硅、铝等）。如果以它们为原料直接制备二氧化碳气体，需要采用高温焙烧的方法，但是利用一般的化学方法则在常温下就可以制得。从而说明在实现物质转化时，化学可以提供更多的选择性。所用方法可以不同，但是依据的最基本原理却是相通的。因为化学元素在化学反应中不会改变，所以通过物质间元素的转移、交换、或重新组合，就有可能实现所期望的物质转化。如果把实验中二氧化碳的生成和二氧化碳与石灰水的反应，仅仅当成两个孤立的化学事例，而不是引导学生把它们看成是一个整体，体会其中包括的化学元素观和对化学元素观的运用，也就达不到通过实验学习化学的预期。二氧化碳和氧化钙之间的结合和分离，在实验室中用最简单的仪器和普通的试剂就可以实现，充分体现了科学技术的价值，化学难道不是非常有趣吗？

火山喷出的气体中含有大量的二氧化碳，动植物的代谢产物中也含有二氧化碳，但是依靠化石燃料作为动力的生产与生活过程是目前排向大气的二氧化碳的主体。由于二氧化碳是一种重要的温室气体，所以“减碳”成为环境保护的重要措施之一。在现有的措施中，减少化石燃料的使用量和增加地表植被面积已达成共识。因为气体物质在水中的溶解度正比于所承受的压力（你在生活中有此体验吗？），所以在高压下将二氧化碳溶入深层海水中；利用化学反应使二氧化碳转变为有机塑料；利用人工光合作用，使二氧化碳转化为糖类；利用太阳能使二氧化碳和水转化成有机化合物等方案，都成为化学家的热门研究课题。有些设想看来有点匪夷所思，其实它们都有相同的科学依据，那就是化学元素论和物质的性质决定于它们的组成和结构的基本化学原理。所以学了化学你便有了进入复杂的物质世界之门的钥匙，你的奇思妙想将有理可循也将更加符合实际，因而行动更为有效。

通过这个实验还可以引导学生思考或探究以下问题：

（1）实验证明，由石灰石得到的石灰，制成石灰水或石灰浆后，可以很好地吸收二氧化碳，并生成固态沉淀。这个方法可以用于环境保护吗？

（2）这个实验也可以成为由并不纯净的石灰石或大理石为原料，制备纯净的碳酸钙的一种方法。也就是一种可用以提纯碳酸钙的化学方法。从所依据的原理和化学基本概念着眼，和粗盐提纯相比，二者之间有什么差别，又各有什么特点？

（3）二氧化碳中含有氧，也含有碳，为什么反而可以用来灭火？可是镁条不仅能够在空气和氧气中燃烧，也能在二氧化碳中燃烧。从这两件看起来似乎互相矛盾的事实，你能够得出什么结论？

（4）有人建议利用太阳能来实现如下的反应：式中hν代表光子。

2CO2+4H2O+hν---2CH3OH+3O2

2CO2+3H2O+hν--- C2H5OH+3O2

CO2+2H2O+hν--- CH4+2O2

……等等。燃烧产物在吸收光子的能量之后，又可以转化成为燃料，这是多么有趣的设想！但是从原理上看，不过是植物光合作用的另一种模拟方案而已。这是化学家在了解自然现象的化学本质之后受到的启发，向大自然学习，也是一种有益的探究思维方式。

①你认为这些设想合理吗？符合质量守恒定律和能量守恒定律吗？为什么不同于永动机设计（后者被认为是违背科学原理的）？

②通过上面的这个设想，你对在可持续发展中能源的重要性和对科学技术的评价，有了哪些新的认识？

③这是一个利用化学反应式和化学计量关系进行方案可能性探究的例子。有人认为它体现了学习和运用化学语言的必要性和意义，你同意这种看法吗？

3 从这两个化学实验还可以学到什么

上述两个实验有助于初步认识四类基本反应，也有助于初步建立化学元素观和微粒观。这两个实验虽然比较简单，如果加上镁条在二氧化碳中可以燃烧生成碳和氧化镁的演示实验（或多媒体放映），已经涵盖了课标要求的分解、化合、置换和复分解四种基本类型的化学反应。在完成实验报告时，由学生自己分别指认，四类反应的特点和反应式前后有关元素的迁移（石灰石的热分解和加酸后的复分解反应，可以视为组成中CO2的整体迁移）、结合态和自由态的相互转化、镁对二氧化碳中碳的置换，可以使得学生通过化学式和化学反应方程式获得新的体验。因为以化学元素符号组合而成的化学式和化学反应式，可以帮助学生初步建立对物质及其变化的微观视角。只要把化学式中的每个符号视为某个元素的微粒，化学变化的过程与结果看成是有关微粒的迁移、交换、化合和分解，就可以形成这种认识。实验中观察到的反应物和生成物之间的差别（此外，还有严格的化学计量关系）、变化过程中的种种现象（例如气体的产生，发热发光、体系颜色的变化，固体反应物表面的变化等），都可以成为上述微观过程的生动而直接的证明，通过实验学习化学的预期目标由此可以落在实处。

四类基本反应大致概括了利用化学变化实现物质转化和元素迁移的具体思路。亦即利用原料物质制备简单的新物质这一化学合成途径的基本思路。

通过化学途径使氧和二氧化碳由结合态转化为自由态，再通过化学途径使它们由自由态转化为结合态，和学生已经知道的自然界的氧循环和碳循环过程很相似，可以看成体现后者基本特点的最简化学模型。从而更有力地证明了化学就在我们的身边的认识。初中化学的教育价值也由此得到体现。

由于在化学反应中元素保持不变（所以反应前后，化学体系的总质量保持恒定），由此可以想到，所有的化学物质，包括废弃物在内，都有可能视为通过化学转化获取新物质时的资源。虽然由可能性进而成为现实，不仅决定于化学，还要受到能源、环境、成本和技术等方面的制约，但是这种可能性的存在是确切无疑的（已成为纳米科技的理论依据）。这是化学为人们看待和解决环境问题和资源问题时提供的新视角，也是深入理解科学技术的进步和人类社会可持续发展之间关系的一个方面。

篇3

中图分类号：TQ54

文献标识码：A

文章编号：1006-0278（2013）04-153-01

地球上的山、水、空气、泥土都是由多种化学元素构成的。既然是多种元素构成的各种物质。用同样原理，也可以把各种物质的各种元素分离开来。这个原理解释下去，便产生了矿物分离理论，矿物分离理论：地球上的山、石、泥土，实际上统称为矿物质。矿物质的自身含有各种各样元素，含量高低不等，但都是化学元素，既是化学元素，便可根据其自身特点，把各个元素物质分离开来。制成各种产品，没有废渣存在。

化学矿物是天然给予的宝藏。如能充分利用，将会给人类带来无限的财富。地球上的矿物主要分为两大类：一类是硫化物矿；如：黄铁矿、铜矿、铅锌矿、锑矿等。另一类是氧化物矿：如：铝矿、钨矿、锡矿、锰矿、铁矿、钽铌矿等。当然，还有一些硅酸盐矿、碳酸盐矿等等广义上也属氧化物矿。不管是那类矿，都可以用化学新技术分离。提取有价值元素，制成人类所需的产品。为人类增加物质需要。

每个矿种均会含有多种元素伴生。如果生产上只提取单一产品的话。不但生产成本高，剩下的废渣还污染了环境。因此必须充分利用矿产资源，利用高新技术，分离提取多种元素。现以硅酸盐矿为例：硅酸盐在地球上的含量丰度为最大的。以二氧化硅化合物（SiO2）为主体，如果二氧化硅含量达到95%以上。可以直接生产工业产品水玻璃、白炭黑、陶瓷等原料，不会存在废渣污染环境。大部分的硅酸盐除了含二氧化硅化合物外，还含有：钾、铝、铪、铍、锆、铌、钽等元素，少部分还含有金、银和稀有元素。这些多元素含量的硅酸盐矿物，如果把各种元素分离提取并做成人们需要的物质产品，其经济价值就大了。而且既回收了资源又清理了大地污染。

篇4

一、问题的提出

培养学生的科学素养是科学教育的一个永恒目标。新课标提出，化学课程的基本理念是 “立足于学生适应现代生活和未来发展的需要，着眼于提高21世纪公民的科学素养，构建‘知识和技能’、‘过程和方法’、‘情感态度和价值观’相融合的高中化学课程目标体系。” 新课标在教学建议别强调要重视引导学生形成基本的化学观念。使学生形成基本的化学观念是化学学科的一个重要教学目标，元素观是化学观念中的核心观念。

二、中学生元素观建构现状的调查

1、调查目的

为了了解中学生对元素观建构的情况及其存在的问题，本文以解释性问题为基本方式，通过调查问卷的方法进行研究。要求学生解释和回答的问题主要涉及与元素观相关的核心基本概念。

2、调查项目设计及评分标准

元素观调查问卷

1.谈谈你对元素的认识。

2.谈谈你对元素性质的认识。

3.从化学的角度谈谈你对物质的认识。

4.谈谈你对物质转化的认识。

5.结合碱金属的学习，谈谈你对金属性的认识。

6.结合卤素的学习，谈谈你对非金属性的认识。

研究者首先对学生进行编码，然后对每一个学生的每一项作答的关键性表述用红笔画出，根据评分标准打出分数。对元素的理解和元素性质的理解按照作答的错误性、朴素性和期望性水平进行编码，其中作答水平错误的定为水平1、朴素水平的定为水平2、理想水平的定为水平3。本研究对于作答者物质和物质转化的认识的分析，是根据他在项目中的作答情况进行的。其中作答为认识水平的定为水平1、知识的理解不全面定为水平2，知识的理解定为水平3。本研究对于作答者金属性和非金属性的认识的分析，也是根据他在项目中的作答情况进行的。其中作答为只说出知识是什么的定为水平1、还能用结构进行解释的定为水平2、能形成模型化理解的定为水平3。

3、调查方法

调查选取洪洞一中高一两个班399，400的学生。共发放问卷83份，收回有效问卷83份。其中，399班43份，400班40份。调查在2015年2月24日晚自习进行，测试时间45分钟。作答是在研究者的监控之下进行的，以保证作答的真实性。

4、结果分析

分析结果表明，高一学生对对元素的理解回答错误的达到了84.33%，处于朴素水平的有13.25%，处于理解水平的只有两个同学，对元素性质的理解回答不出来的就有68.67%，处于朴素水平的有24.10%，处于理解水平的只有三个同学，对物质的认识处于认识水平的学生有62.65%，处于理解水平的也只有三个同学，有33.73%的同学虽有了一定的理解，但还存在缺陷，只能在水平2。对物质转化的认识情况稍好一点，有89.16%的学生处于认识水平，对金属性和非金属性的调查显示，有60.24%的学生知道具体元素的金属性和非金属性是什么，但却不知道为什么，不能从结构方面去分析，仅有24.10%的学生能运用结构理论去分析为什么的问题，但还形不成性质研究模型，有3.16%的同学能运用模型去解决问题，说明他们已经具备了一定的化学观念。

以上分析可以看出，高一学生的元素观大多处于水平1程度，说明尽管经过了初中的学习和中考，但绝大多数学生元素观的意识和建构都处于较低的状态和水平。从调查结果看，尽管学生对元素的概念有一定的认识，但是，理解层次浅，水平低。

5、本次调查揭示的问题

学生形成和运用元素观的情况较差。这与目前教学中较重知识和技能的传授，而不重视学生科学观念的形成有关。

三、元素观建构的教学策略

根据化学元素观的内涵以及上述建构原则，结合教学实践，提出化学元素观建构的教学策略。

（1）在元素概念基础上形成物质的基本分类

元素概念是化学科学的一个基本概念，是中学生化学学习中的一个核心概念。通过元素概念的学习，使学生形成物质的元素性认识，认识到几千万种物质只是百十余种元素的基本组合。从元素组成的角度学习物质的分类，对物质世界形成有序的认识，纯净物可以分为单质和化合物，化合物可以分为氧化物，酸、碱、盐等。通过酸、碱、盐通性的学习，使学生认识到物质的性质与物质的组成有关，物质的组成的相似性可能导致物质的性质的相似性。通过单质、氧化物、酸、碱、盐之间关系的学习，使学生了解各类物质之间的转化关系，在此基础上进一步体会按照元素组成对物质进行分类的意义。

（2）在原子结构认识的基础上理解元素是如何形成物质的

在元素概念的基础上，形成了对元素与物质关系的基本了解，但要真正理解元素与物质的基本关系，必须理解元素是怎样组成物质的以及一种元素为什么能组成不同的物质。而要达到这样的理解，必须从原子结构的角度进行认识。元素的原子由原子核和核外电子构成，电子在原子核外很小的空间内作高速运动。在化学反应中，原子核没有变化，只是核外电子运动状态发生了变化，从而造成物质组成和性质的变化。

（3）在元素周期律学习的基础上形成元素性质研究的基本模型

元素周期律归纳了看似杂乱无章的化学元素之间的相互联系和内在变化规律，提示了元素周期律的实质是元素原子的结构呈周期性变化。元素在周期表中的位置反映了元素原子结构的特点以及由此决定的元素的性质，因此，可以根据某元素在元素周期表中的位置，推测它的原子结构和有关性质。元素的金属性和非金属性与元素的相关物质的性质存在着基本的关系。从元素的原子的结构或在周期表中的位置可以预测其金属性和非金属性，进一步预测相关物质的性质。

（4）在专题性学习中建构化学元素观

化学元素观的内涵极其丰富，其中涉及许多化学概念的学习和化学事实的学习，但是由概念和事实转化为观念并不是一个自动的过程，需要通过“观念为本”的专题性学习帮助核心观念的形成和建构。美国学者艾里克森提出了“观念为本的教学”设计方法：（1）把核心观念转化成一些基本理解；（2）把基本理解以“基本问题”的形式表达，以问题驱动教学和学习，促进学生的基本理解；（3）根据基本问题设计教学活动、学习活动和评价活动，让学生在参与基本问题的讨论和学习中达到基本理解，形成核心观念。

（5）在元素观指导下的应用性学习中丰富元素观

化学元素观建构的价值就在于形成化学的思维方法指导化学的学习和研究。因此，在学生的化学元素观达到一定水平的时候，就要充分利用已经形成的元素观指导新的相关内容的学习，通过应用性学习进一步丰富化学元素观。

参考文献：