九年级化学“元素”教学设计与核心素养培育

九年级化学“元素”教学设计与核心素养培育一、教学内容分析

本讲“元素”是九年级化学奠基性、枢纽性的核心概念。从《义务教育化学课程标准（2022年版）》看，它隶属于“物质组成的奥秘”主题，是连接宏观物质与微观粒子的关键桥梁，直接服务于“宏观辨识与微观探析”、“变化观念与平衡思想”两大核心素养的培养。在知识图谱上，它上承“分子、原子”的微粒知识，下启“化学式与化合价”、“物质分类”的学习，是构建“物质元素原子分子”逻辑链条的核心环节。认知要求上，学生需从“识记”常见元素符号，过渡到“理解”元素定义、统一性与分类，并初步“应用”元素观解释生活现象，这是一个从具体到抽象、从表象到本质的思维跃升过程。本节课蕴含了分类、守恒、模型构建等核心学科思想方法，可通过“物质寻亲”、“符号解码”等探究活动将思想方法显性化。其育人价值在于，引导学生领悟“千变万化的物质世界由百余种元素组成”的科学统一美，并通过元素中文造字规律、我国科学家贡献等素材，渗透文化自信与科学精神。

学情研判需双线并重。积极方面：学生已初步建立原子观念，知道原子有种类之分；生活中有“补钙补铁”、“含氟牙膏”等元素概念的前认知，这是极佳的兴趣切入点。然而，潜在认知障碍显著：一是极易混淆“原子”与“元素”，难以从微观构成（原子）升华到宏观类别（元素）这一抽象层次；二是对元素“只论种类，不论个数”的内涵理解困难；三是对记忆元素符号可能产生畏难情绪。针对此，教学需设计“微观宏观”反复对接的思维活动，如用不同水分子模型阐释氢元素；并通过游戏化、口诀化策略降低记忆负荷。过程性评估将贯穿始终，通过追问（“这里说的‘氧’指的是氧分子、氧原子还是氧元素？”）、板演（用元素符号表示物质组成）、小组互评任务单等方式，动态诊断理解误区，即时调整讲解深度与节奏，为不同思维进度的学生提供差异化的概念辨析范例与练习支撑。二、教学目标

1.知识目标：学生能准确复述元素的科学定义，辨析元素与原子的区别与联系；记住并规范书写1520种常见元素的名称与符号；能依据元素周期表说出元素分类（金属、非金属、稀有气体）的简单规律，并举例说明元素在自然界和人体中的存在。

2.能力目标：通过对一组含相同原子（如氢原子）物质的微观模型分析，发展从具体实例中归纳抽象概念（元素）的概括能力；通过“为未知元素命名”等活动，提升基于规则（如偏旁部首）进行类比推理与符号表征的信息加工能力。

3.情感态度与价值观目标：在探究元素统一性的过程中，感受物质世界的奇妙与简约之美，激发探究物质本源的好奇心；通过了解我国古代“五行说”与现代元素科学、科学家张青莲测定相对原子质量的贡献，增强民族自豪感与严谨求实的科学态度。

4.科学思维目标：重点发展“分类观”与“守恒观”。通过为元素分类、辨析物质中的元素组成等任务，建立基于共同特征进行分类的思维模型；通过化学反应前后元素种类不变的讨论，初步建立物质变化的元素守恒观念。

5.评价与元认知目标：引导学生使用“元素—原子辨析清单”进行自我检测和同伴互评；在课堂小结时，能反思“我是如何从混淆走向厘清‘元素’与‘原子’的？”，提炼出“抓宏观/微观视角”、“重种类/个数表述”等学习策略。三、教学重点与难点

教学重点：元素概念的建立及元素与原子的辩证关系。其确立依据在于，元素是化学学科最核心的“大概念”之一，是整个物质组成理论的基石。从中考命题视角看，围绕元素与原子辨析、物质元素组成的判断，是高频基础考点，更是理解化学式、质量守恒定律等后续知识的能力前提。突破此重点，方能使学生真正建立起研究物质成分的“元素视角”。

教学难点：对元素“是一类原子的总称”这一抽象定义的理解，以及在实际情境中准确运用“元素”概念进行描述。难点成因在于学生思维正处于从具体运算向形式运算过渡的阶段，将无数个同种原子抽象为一个“类别”存在认知跨度。常见失分点表现为描述物质时宏观（元素）与微观（原子、分子）表述混淆。突破方向在于提供丰富的微观模型、生活实例进行对比、归纳，并设计阶梯式辨析练习，在应用中内化概念。四、教学准备清单1.教师准备1.1媒体与教具：交互式课件（含微观粒子动画、元素周期表动态图）；水（H₂O）、过氧化氢（H₂O₂）、甲烷（CH₄）的球棍模型套件；元素卡片（名称、符号、分类）；“元素搜查令”学习任务单（分层设计）。1.2环境与板书：教室分为若干4人合作小组；黑板预先划分区域，核心区用于建构“元素原子”对比表。2.学生准备2.1预习任务：查阅生活中3种提及“元素”的用品或广告（如矿泉水成分表），思考“这里的‘元素’可能指什么？”。2.2物品准备：彩色笔、便利贴。五、教学过程第一、导入环节1.情境创设——物质“寻亲记”

同学们，今天我们当一回化学界的“侦探”！请大家看一组物质：水（H₂O）、双氧水（H₂O₂）、还有我们呼出的二氧化碳（CO₂）。我请一位同学上来，从这些分子模型里，找出所有含有“氢原子”的模型，并把它们归到一起。（学生操作）好，大家发现了吗？这些来自不同家庭的“成员”，都含有相同的“氢原子”这种基本单元。想想看，你们在广告里听过“补铁”、“补锌”，这个“铁”、“锌”指的就是元素啊！那么，这些千差万别的物质，怎么就和有限的“元素”扯上关系了呢？1.1问题提出与路径明晰

基于此，本节课我们的核心驱动问题是：什么是元素？它如何统一了纷繁复杂的物质世界？我们将沿着这条线索探索：首先，像侦探一样从微观世界归纳“元素”的真面目；然后，学习这门学科的“化学字母”——元素符号；最后，逛逛元素的“大厦”——周期表，看看它们是如何分类居住的。准备好开始这场“元素之旅”了吗？第二、新授环节任务一：从原子到元素——概念的抽象与归纳教师活动：首先，我会引导学生回顾“原子是化学变化中的最小粒子”。接着，展示水、过氧化氢、甲烷的微观球棍模型，并提问：“请大家聚焦蓝色小球代表的氢原子。这些物质中的氢原子，在质子数上有什么共同点？”（引导学生得出“都是质子数为1的一类原子”）。然后，我会抛出核心定义：“化学上，我们把质子数（即核电荷数）相同的一类原子，统称为元素。”并强调“一类原子”和“总称”这两个关键词。“所以，刚才我们找到的所有氢原子，都属于氢元素这个‘大家族’。”我会在黑板上同步构建对比表格的左半部分（维度：定义），并设问：“那么，元素和原子，到底是一家子还是两码事？咱们来打个比方。”学生活动：观察分子模型，识别并指出不同物质中的氢原子。思考并回答教师关于质子数共同点的问题。聆听定义，尝试复述。参与“打比方”的思考，可能提出“元素像‘人类’，原子像具体的‘张三’、‘李四’”等类比。即时评价标准：1.能否准确从模型中指认同种原子。2.能否用自己的话解释“一类原子”的含义。3.类比是否恰当，能否体现“总体”与“个体”的关系。形成知识、思维、方法清单：

★元素定义：元素是质子数（即核电荷数）相同的一类原子的总称。教学提示：此处务必反复强调“一类”和“总称”，这是理解其宏观属性的关键。▲实例：所有碳原子（质子数均为6）总称为碳元素。★元素与原子的关系：原子是构成元素的基本单元，元素是原子的一个“分类”集合。方法：运用“总体与个体”的类比思维（如“人类与个人”、“森林与树木”）帮助理解这一抽象关系。任务二：宏观与微观的对话——辨析概念内涵教师活动：我会利用板书的对比表格，引导学生从多个维度辨析元素与原子。提问：“当描述物质宏观组成时，我们常说‘水里含有氢元素和氧元素’，这里能用‘氢原子、氧原子’吗？为什么？”引导学生总结：元素描述宏观组成，只论种类，不论个数。追问：“那在微观层面，描述一个水分子，该怎么说？”（由2个氢原子和1个氧原子构成）。接着，展示一段有误的表述：“二氧化碳是由碳元素和氧元素两个元素组成的”，让学生充当“小医生”诊断错误，从而强化元素“只讲种类，不讲个数”。“好了，概念清了，我们来实战一下：说说‘加碘食盐’中的‘碘’指的是什么？”学生活动：参与表格填写，总结宏观与微观表述的区别。诊断错误表述，说明理由。联系生活实例（加碘食盐、补铁）进行概念应用表述练习。即时评价标准：1.在辨析练习中，能否准确选用“元素”或“原子”进行表述。2.能否指出“两个元素”这类常见表述错误。3.生活实例迁移是否准确、流畅。形成知识、思维、方法清单：

★元素与原子的区别：①元素是宏观概念，用于描述物质的宏观组成；原子是微观概念，用于描述分子的微观构成。②元素只讲种类，不讲个数；原子既讲种类，也讲个数。易错点：严禁出现“几个元素”的说法。▲应用准则：物质→元素；分子→原子。思维：建立根据表述场景（宏观/微观）选择科学术语的辨析模型。任务三：化学的“字母”——元素符号的记忆与意义教师活动：“全世界化学家需要一种通用的语言，这就是元素符号。”我会展示H、O、C、Fe、Cu等符号，并讲述拉丁文、英文名称来源的小故事，增加趣味性。“记忆有诀窍：一部分是名称拼音首字母，如碳C；一部分要特别留意，如钠Na。”组织“闪电记忆”游戏：以小组为单位，限时记忆10个符号，然后进行“你说名称我写符号”的接力赛。之后，深入讲解元素符号的三重含义：“‘H’这个符号，它可以表示（1）氢元素，这是它的基本身份；（2）一个氢原子，这是它在微观世界的‘个体户’身份。至于第三重含义（宏观物质），我们以后遇到单质时再揭晓。”学生活动：听故事了解符号起源。参与记忆游戏，在竞赛中巩固符号书写。学习并理解元素符号的双重含义，尝试举例说明（如“O”表示氧元素或一个氧原子）。即时评价标准：1.元素符号书写是否规范（二字母制，首大次小）。2.在游戏与提问中，记忆的准确性与速度。3.能否正确阐述指定元素符号的至少两重含义。形成知识、思维、方法清单：

★元素符号书写规则：一大二小。如钴（Co）、镁（Mg），错误写法CO（表示一氧化碳）、MG均需避免。★元素符号的意义：①表示一种元素；②表示这种元素的一个原子。教学提示：这是基础核心意义，务必夯实。▲记忆策略：分组记忆（金属活动性顺序表前几位、常见非金属）、联想记忆（如金Au联想到“Gold”的化学史）。方法：将抽象符号与具体名称、故事、形象建立连接，是有效的记忆编码策略。任务四：走进元素“大厦”——初识元素周期表教师活动：展示精美的元素周期表挂图或动态数字周期表。“这就是元素的‘家谱’和‘大厦’，由门捷列夫等科学家奠基。大家快速浏览，找找规律。”我会引导学生观察：1.序号（原子序数）与质子数的关系。2.颜色区块（金属、非金属、稀有气体）。“大家发现金属元素集中在哪边？（左侧）非金属呢？（右侧）那些‘贵族气体’呢？（最右）”请小组合作，利用发放的元素卡片（包含名称、符号、类别），尝试在桌面上按周期表规律进行大致“入住”排列。学生活动：观察周期表，发现原子序数递增、元素分区排列等直观规律。小组合作，根据卡片信息，将元素卡片归类到金属、非金属、稀有气体区域，并尝试按原子序数简单排序。即时评价标准：1.能否说出周期表是按原子序数有序排列的。2.能否根据元素名称（中文）的偏旁部首（钅、石、气）或卡片信息，正确判断其常见分类。3.小组合作中分工是否明确，讨论是否有效。形成知识、思维、方法清单：

★元素周期表：根据元素原子结构和性质有序排列的科学表。★原子序数=核电荷数=质子数=核外电子数。这是表内排列的根本依据。▲元素分类（初步）：金属元素（如钾、钙、钠、镁，通常有“钅”旁，汞除外）；非金属元素（如碳、磷、硫、氧，有“石”、“气”等偏旁）；稀有气体元素（氦、氖、氩等）。科学史视角：周期表的发现是科学史上伟大范例，体现了分类与预测的力量。任务五：构建“元素观”——解释与论证教师活动：现在，让我们用刚刚建立的“元素观”来解决一些实际问题。呈现两个情景：1.电解水实验生成氢气和氧气。2.石灰石（主要成分碳酸钙）高温分解生成生石灰（氧化钙）和二氧化碳。提问：“从元素角度看，这些化学反应前后，什么变了？什么没变？你能得出什么猜想？”引导学生进行小组讨论并汇报。我将总结并板书：“化学反应前后，元素的种类不变。”——这是我们对“变化中的守恒”的第一次亲密接触。“所以，元素是化学变化中不变的基础，它像乐高积木的基础模块，重组成了新的物质。”学生活动：分析教师提供的化学反应事实，从反应物和生成物的组成元素角度进行对比。小组讨论，形成“化学反应前后元素种类不变”的初步结论，并尝试用自己的语言阐述。即时评价标准：1.能否准确列出反应前后物质所含的元素种类。2.得出的“元素种类不变”结论是否有具体事实依据。3.表达时是否体现从具体事实到一般规律的归纳思维。形成知识、思维、方法清单：

★化学变化中的元素观：在化学反应中，原子的种类、数目、质量不变（为质量守恒定律伏笔），因此元素的种类也保持不变。这是“变化观”与“守恒观”的交汇点。学科思想：这是用元素视角认识化学变化的起点，蕴含深刻的守恒与转化思想。▲应用：可用于推断未知产物的可能组成，是重要的科学思维工具。第三、当堂巩固训练

现在，我们通过一组分层练习来巩固新知。请大家根据自身情况，至少完成A、B两组。

A组（基础巩固）：1.判断正误：“水是由氢元素和氧元素组成的。”（对）“水是由两个氢元素和一个氧元素构成的。”（错，请指出错误并改正）。2.写出氧、硅、铝、铁的的元素符号。3.根据偏旁，判断“铜”、“硫”、“氦”分别属于哪类元素？

B组（综合应用）：1.维生素C（C₆H₈O₆）的分子中含有______种元素，它们分别是______。一个维生素C分子中含有______个碳原子。2.某物质在空气中燃烧，只生成二氧化碳和水，则该物质中一定含有的元素是______，可能含有的元素是______。

C组（挑战探究）：查阅资料，了解“人造元素”是如何被合成的。思考：这些元素的发现，是否改变了“元素是质子数相同的一类原子的总称”这一定义？写一段简要的说明。

反馈机制：A组题采用全班齐答或手势反馈，快速诊断基础掌握情况。B组题请不同小组派代表板演或口述，重点讲清推理过程（如B组第2题，依据“化学反应前后元素种类不变”进行推断），教师针对典型思路进行点评。C组题作为拓展，鼓励有兴趣的学生课后探究，下次课分享。第四、课堂小结

旅程接近尾声，请同学们拿出便利贴，用关键词或简单的图示，梳理本节课的知识脉络。你可以从“我学到了什么（概念/符号）”、“我理解了怎样的关系（元素与原子）”、“我掌握了什么新视角（元素观）”几个角度思考。两分钟后，我们将请几位同学将他们的“思维结晶”贴到黑板的知识树上。（学生活动后）看，我们的知识树已经枝繁叶茂！今天我们共同建构了“元素”这座化学大厦的基石，学会了用元素的眼光看物质、看变化。课后，请完成分层作业，继续巩固和探索。最后留给大家一个思考题：既然万物由元素组成，那么“点石成金”在古代是幻想，从现代化学元素角度看，它有可能实现吗？六、作业设计基础性作业（必做）：1.整理课堂笔记，完成“元素与原子”对比表。2.熟记并默写20个常见元素的名称与符号（列表已附）。3.教材课后练习中，关于物质元素组成判断的基础题。拓展性作业（建议大多数同学完成）：4.“家庭元素搜查官”：在家中寻找35种物品（如食品包装、日用品成分表），记录其中提到的元素名称，并尝试判断其属于金属、非金属还是稀有气体元素，制作成一张小卡片。探究性/创造性作业（选做）：5.“设计我的元素”：假设你发现了一种原子序数为119号的新元素（位于周期表新周期），请你根据周期律的推测，为它命名（中文和符号），设计宣传海报，介绍你预测它可能具有的性质（如金属/非金属、可能用途等），并阐述命名的理由。七、本节知识清单及拓展

1.★元素：质子数（核电荷数）相同的一类原子的总称。是描述物质宏观组成的范畴。

2.★元素与原子的区别与联系：联系：原子是元素的个体，元素是原子的分类集合。区别：①范畴：元素宏观；原子微观。②表述：元素只论种类；原子既论种类也论个数。

3.▲实例辨析：“加碘食盐”中的碘指碘元素；“一个二氧化碳分子”由一个碳原子和两个氧原子构成。

4.★元素符号书写规则：一大二小。如：钙Ca，氯Cl。错误：CA，cL。

5.★元素符号的意义（基础）：表示一种元素；表示这种元素的一个原子。例：“O”：①氧元素；②一个氧原子。

6.▲符号记忆技巧：分组记忆（钾钙钠镁铝，锌铁锡铅氢……）；联想记忆（金Au源自“Aurora”曙光；银Ag源自“Argentum”）。

7.★元素周期表：根据元素原子结构和性质进行科学排列的表。原子序数=质子数。

8.★元素分类（初步）：金属元素（大多有“钅”旁，固态（汞除外），有金属光泽、导电导热）；非金属元素（有“石”、“气”等旁，性质多样）；稀有气体元素（化学性质极不活泼）。

9.▲中文造字智慧：金属元素除汞外有“钅”；固态非金属有“石”；气态非金属有“气”（溴液态为“氵”）。体现分类思想。

10.★化学变化中的元素观：化学反应前后，元素的种类保持不变。这是质量守恒的根基之一。

11.▲应用示例：推断反应物或生成物组成。如蜡烛燃烧生成CO₂和H₂O，则蜡烛中一定含C、H元素，可能含O元素。

12.★物质的描述规范：宏观用“组成”（含…元素），微观用“构成”（由…原子/分子构成）。

13.▲常见错误规避：严禁“几个元素”的说法；避免宏观物质用“原子”描述其组成。

14.★地壳中元素含量前五位：氧(O)>硅(Si)>铝(Al)>铁(Fe)>钙(Ca)。口诀：养闺女贴盖。

15.▲生物体中的核心元素：氧、碳、氢、氮是基本元素；钙、磷、钾、硫、钠等是必需元素。

16.★元素的分布：元素在自然界中以游离态（单质）和化合态（化合物）存在。

17.▲科学史：门捷列夫预言新元素（类铝镓、类硅锗），展现了周期律的强大预测力。

18.★单质与化合物的元素视角：由同种元素组成的纯净物是单质；由不同种元素组成的纯净物是化合物（为下节课伏笔）。

19.▲同素异形体：同一元素形成的不同单质（如O₂与O₃，金刚石与石墨），体现了元素可形成结构不同的物质。

20.★学习价值：建立“元素观”是开启化学之门的关键，它提供了认识物质世界的统一性框架和简化视角。八、教学反思

（一）目标达成度评估：本节课预设的知识与技能目标基本达成，绝大多数学生能准确辨析元素与原子，并书写核心元素符号。过程性评估显示，学生在“任务二”的辨析应用中最为投入，争论激烈，表明认知冲突设计有效。然而，“元素观”的初步建立，即从化学变化中体悟元素的守恒，部分学生仍停留在事实记忆层面，未能自主迁移至新情境进行推断，说明该素养目标的培育需要更长时间的浸润和后续课程的持续强化。

（二）环节有效性分析：导入环节的“物质寻亲”情境和微观模型操作，迅速将抽象概念可视化，成功激发了探究动机。新授环节五个任务的阶梯设计，逻辑连贯，从具体归纳到抽象辨析，再到符号工具和分类体系，最后落脚于观念构建，符合认知规律。但“任务三”元素符号的记忆游戏环节，虽然气氛活跃，却稍显耗时，导致部分思维较慢的学生在后续“任务五”的深度讨论中时间不足。这提示我在差异化时间分配上需更精细：对于符号记忆快的学生，可提前提供拓展阅读（如元素符号起源小故事），让他们在相同时间内获得更丰富的学习体验，