“雙減”之下初中化學作業設計與實踐

歐陽林

為深入貫徹落實國家、省、市、區關于“雙減”政策的相關精神和要求，結合區域研訓工作轉型，五華區基礎教育發展研究院確立了聚焦“優化作業設計，減輕學生過重作業負擔”這一研訓核心，以學科研訓專項項目的形式開展了基于“雙減”背景下“五華區初中化學作業設計與實施”的研究。我們通過組建核心研究團隊，在統籌調研中聚集問題、在實踐中研討、在競賽中優化，特別是在2022年5月，中華人民共和國教育部制定的《義務教育化學課程標準（2022年版）》頒布后，又及時進行了再研討和再優化，取得了一定的成效，現將設計與實踐中的思考介紹如下。

一、初中化學作業類型和設計主線

作業類型，主要設定為五種類型：基礎鞏固類、實驗探究類、素養提升類、科普閱讀類、社會實踐類。五類作業的基本題型包括填空題、選擇題、簡答題、實驗探究題、分析與計算、實驗報告（或調查報告、研究報告等）、宣傳海報等。

設計主線，以教材單元內容和課程主題內容為主線設計并行或交叉作業，以凸顯學科的價值和功能：（1）以現行教材內容線索設計：特點是“同步性”，一般以基礎鞏固類、實驗探究類、科普閱讀類、素養提升類為主，同時滲透課程主題內容，體現學科核心知識，體現學業水平質量評價要求。（2）以課程主題內容線索設計：特點是“學科性”強或體現大概念教學原則，在“同步性”作業的基礎上，以主題內容為載體，多視角、多維度地整合或補充適當的課程素材，設計有層次的、有梯度的作業，在課題復習、單元復習及專題復習時使用。

在上述框架下，為強化和提升學生持續學習和社會實踐的多樣化特點，達成并實現初中化學課程學業水平評價目標，鼓勵設計有特色的或有創新性的作業，訓練和培養學生的創新思維和創造力。

五種作業類型，都必須特別注重以下三個層面的功能與作用：一是基礎性和鞏固性，即針對課時（課題或主題）內容，直指學科學業水平評價目標，實現對基礎知識和基本技能的鞏固；二是方法引導，針對內容目標，以適當的方式體現出學法指導與解題思路的指導，發展學生科學思維，形成化學觀念；三是遷移提升，強化運用知識并相對獨立地解決簡單化學問題的能力，以歸納整理、問題探究、問題解決為主，發揮學科知識的結構化和學科素養的功能價值。

二、作業案例

（一）基礎鞏固類

側重化學基本概念，理論和原理，化學物質組成、結構、性質與用途等學科基礎知識的訓練與鞏固。以課時作業、課題作業為主，兼顧單元作業、主題作業，重點凸顯化學觀念、科學思維。

【案例1】化學反應前后溶液中溶質的判斷與計算

1.如圖1所示，稀硫酸中的溶質是? ? （填化學式，下同），鎂與稀硫酸恰好完全反應后所得溶液的溶質是? ?。

2.如圖2所示，碳酸鈣與稀鹽酸恰好完全反應后所得溶液的溶質是? ?（填化學式，下同）；如果碳酸鈣過量，充分反應后過濾，所得溶液的溶質是? ?；如果稀鹽酸過量，充分反應后所得溶液的溶質是? ?。

[引自2021-2022學年九年級化學下冊同步精品課件（人教版）]

3.100 g某硫酸恰好與13 g鋅完全反應，試計算該硫酸溶液中溶質質量分數。

4.實驗室常用鋅和稀硫酸反應制取氫氣。小方同學取6.5 g鋅加入50 g某稀硫酸溶液中，恰好完全反應。請計算：

（1）生成氫氣的質量；

（2）該稀硫酸溶液中溶質的質量分數；

（3）反應后所得溶液中溶質的質量分數。（寫出計算過程，結果保留到0.1%）

【簡評】案例1為配合人教版九年級化學下冊第九單元課題3“溶液的濃度”而設計。新課標要求學生通過化學反應對溶液中的溶質進行判斷，并學會計算溶液中溶質質量分數，感受定量研究的意義，體會溶液在生產、生活中的應用價值。通過圖示這一直觀模型，題目設計從引導判斷單一溶液中的溶質，到反應后所得溶液的溶質成分的判定，再到涉及化學反應的溶液溶質質量分數的計算，意在循序漸進地讓學生掌握解題思路，幫助他們在分析研究與定量問題解決的過程中，摸索出分析解決生產、生活中實際問題的方法，達到學以致用的目的。

（二）實驗探究類

突出實驗學科的特征，側重化學實驗原理及科學思維方法、技能的訓練，使學生在實驗活動過程中運用化學實驗的一般思路、方法，理解、解釋化學事實，并能獨立地解決一些簡單的化學問題。以課時作業、課題作業、單元作業為主，兼顧學科主題類作業，重點凸顯科學思維、科學探究與實踐。

【案例2】常見氣體的實驗室制法研究——以二氧化碳氣體的制取為例

實驗能力是化學學習的重要能力，請你一起回答下列問題：

1.二氧化碳的實驗室制法：

（1）反應原理：選用的藥品是?___________? 。反應的化學方程式是? ?__________ ，反應物的狀態是? __________?，反應的條件是? __________?。

（2）實驗原理：

①閱讀課本第115頁，畫一套實驗室里制取二氧化碳的裝置。

②氣體收集方法：__________? ? 。

③檢驗方法：?__________ ? 。

④驗滿方法：?__________ ? ? 。

2.結合圖3裝置，完成實驗室制取氣體的一般思路：

（1）發生裝置：由反應物狀態及反應條件決定。

①反應物是固體，需加熱（圖? __________?），可用實驗：? ? __________? ? ?。

②反應物是固體與液體，不需要加熱（圖?__________?），可用實驗：? __________ ? ? ? 。

（2）收集方法：由氣體的密度及溶解性決定。

①排水集氣法（圖__________?），可收集的氣體是?__________?。（優點：收集氣體更純凈，便于觀察是否收集滿）

②排空氣集氣法：收集不與空氣反應也不污染空氣的氣體（優點：收集氣體更干燥）。

向上排空氣法（圖?__________?）：收集密度比空氣大（即相對分子質量大于29）的氣體。

向下排空氣法（圖__________ ?）：收集密度比空氣小（即相對分子質量小于29）的氣體。

（3）用C裝置收集二氧化碳氣體，驗滿的方法是? 。

3.除上面展示的制取氣體裝置，你還能設計出更好的實驗裝置嗎？

【簡析】案例2通過1、2小題，幫助學生鞏固所學內容。通過對基礎知識的鞏固及課本的閱讀，培養學生對信息的提取和處理能力，讓學生更好地掌握核心知識，同時也幫助他們樹立信心。第3小題對發展學生思維、培養探究精神有較大幫助。制氣裝置的研究和改進，激發了學生的科學探究興趣，提升了學生發現問題、解決問題的能力，同時構建實驗室制取氣體的基本思路和方法，體現了“證據推理、模型認識”的化學核心素養。

（三）素養提升類

側重于綜合性知識、原理等化學觀念和方法的形成及其在實際問題情境中的融合運用與遷移方面的練習與鞏固。以課題作業、單元作業、學科主題作業為主，重點凸顯化學觀念與科學思維、科學探究與實踐的融合。

【案例3】物質的分類

分類法是學習化學的一種方法。通過學習，我們認識了很多化學物質，利用分類法可以將物質分為混合物和純凈物，純凈物又可以分為單質、化合物。請同學們利用分類法完成下面各題：

1.如圖4，D容器中的物質屬于? ?（選填“混合物”或“純凈物”）；其中屬于混合物的是? ?（填序號），你判斷的依據是? __________ ?。

2.水在通電的條件下生成氫氣和氧氣。氫氣和氧氣都屬于__________ ?（選填“混合物”或“純凈物”），且都由?__________ （選填“同種”或“不同種”）元素組成，因此氫氣和氧氣屬于?__________（選填“單質”或“化合物”）；依據化學反應前后元素種類不變，可推出水由? __________（填元素種類）組成，水是一種? ?（選填“單質”或“化合物”）。

3.寫出下列物質的化學式：水? __________?，五氧化二磷? __________?，二氧化錳? __________?，氧化鎂? __________?。有關它們的組成和分類，下列說法正確的是?__________（填序號）。

①都是純凈物 ②都是化合物 ③都由兩種元素組成 ④都含有氧元素 ⑤都是氧化物

4.圖5各圖中○和●分別表示不同元素的原子。

①圖中，表示純凈物的是? ?__________（填字母），你的判斷依據是?__________?；

②圖中，表示單質的是__________?（填字母），你的判斷依據是__________?；

③A圖中的分子構成的物質? ?__________（選填“可能”或“不可能”）是氧化物，原因是?__________。

5.判斷下列關于物質分類的相關說法是否正確，并說明理由。

①單質由同種元素組成，由同種元素組成的物質一定是單質；

②氧化物一定含有氧元素，含有氧元素的化合物一定是氧化物；

③由同種分子構成的物質一定是純凈物。

6.整理歸納：

①整理1-5題知識點，填寫圖6空格：

②混合物與純凈物屬于圖7關系中的? ?（填序號，下同），單質與純凈物屬于圖7關系中的? ?，單質與化合物屬于圖7關系中的? ?，氧化物和化合物屬于圖7關系中的? __________?。

【簡評】案例3屬于新課標“物質的性質與應用”主題內容之大概念“物質的多樣性”。作為人教版第四單元的一個專題，案例整合了二、三、四這三個單元的相關知識，為后續學習打下基礎。作業從學生已學且比較熟悉的物質入手，結合微觀示意圖，讓學生通過觀察、對比、判斷，進行概念辨析、整理歸納、構建腦圖等，從實質上認識各類物質的差異，從物質的宏觀組成、表示及與微觀粒子的內在關系，理解物質的多樣性，同時讓學生認識“分類思想”在學科中的運用，培養學生的科學思維。

（四）科普閱讀類

側重于強調化學學科和其他科學領域的核心素養，又反映未來社會公民必備的共通核心素養，從初中化學學科素養視角，實現學會學習、合作溝通、創新精神等方面的融合。以課題作業、單元作業、主題作業為主，重點凸顯化學課程與其他公民必備的共通核心素養的融合。

【案例4】碳達峰與碳中和

請根據下面圖文資料提供的信息，回答下列問題：

我國向國際社會鄭重承諾，2030年實現“碳達峰”，2060年達成“碳中和”。“碳達峰”指的是二氧化碳的排放達到峰值后不再繼續增加；“碳中和”指二氧化碳的排放和吸收相互抵消，實現二氧化碳的零排放。全球碳循環如圖8所示。世界各國為發展低碳經濟，履行碳減排承諾，紛紛大力開發新的低碳技術。

2021年9月24日國際學術期刊《科學》發表我國科學家在實驗室首次實現了二氧化碳直接人工合成淀粉的研究成果，這是中國科學家在人工合成淀粉方面取得的顛覆性、原創性突破。該技術不依賴植物光合作用，不需大面積土地、施肥和農作物加工，原料只需二氧化碳、氫氣，并利用電能便能生成淀粉，合成路線簡圖如圖9所示。

Ⅰ.“碳”排放

1.“碳達峰”“碳中和”與“低碳生活”中“碳”指的是同一種物質，該物質是?__________ ?（填名稱）。

2.除動植物“呼吸作用”外，化石燃料的燃燒是導致CO2排放過多的主要因素。化石燃料主要是煤、石油和?__________ ?。下列燃料在燃燒時，不會產生CO2的是?__________ ?。

A.作物秸稈? ? ?B.氫氣

C.肼（N2H4）? ? ?D.酒精

3.實驗室常用大理石和稀鹽酸反應制取CO2，寫出該反應的化學方程式：?__________ ? ? 。

Ⅱ.“碳”吸收

4.綠色植物通過? ?作用吸收CO2。植物葉片通過該作用合成有機物，圖10示意圖中能正確表示物質消耗和產生的是?__________?（填序號）。

5.風化的巖石如CaCO3粉末吸收空氣中的CO2和H2O轉化為Ca（HCO3）2，反應的化學方程：?__________ 。

6.實驗室通常用氫氧化鈉溶液吸收CO2，該反應的化學方程式：__________ ?；工業上卻用石灰乳吸收CO2，用石灰乳吸收CO2的優點是?__________ ?。

Ⅲ.“碳”捕捉

7.閱讀材料可知淀粉中除含氫元素和氧元素外，還一定含? ?元素。

8.根據人工合成淀粉流程（如圖9），寫出二氧化碳和氫氣反應的化學方程式：__________ ?。若參加反應的甲醇和氧氣的質量比為1∶1，則X的化學式為?__________ ? ? ?。

9.我國科學家首次人工合成淀粉的研究成果，其意義在于?__________ ?。（填字母）

A.可以降低空氣中二氧化碳的含量

B.緩解人類糧食短缺問題

C.可以節約耕地資源

D.淀粉人工合成比玉米通過光合作用合成效率高

Ⅳ.低碳行動

10.從“綠色出行”“種植綠植”或“再回收”等角度發揮你的想象力，繪制主題為“傳播綠色文明，低碳我在行動”的宣傳海報。

【簡析】案例4屬于新課標中“化學與社會·跨學科實踐”主題的內容。作業根據針對CO2排放過多導致的氣候變暖等環境問題所引發的社會性科學議題而設計，融合生物學相關課程內容及科學技術、工程融合（人工合成淀粉）內容，有利學生元素觀、變化觀等化學觀念的形成，進一步構建“可持續發展”“系統與模型”等跨學科大概念。該作業既可鞏固CO2性質、轉化、用途及其對維持人類生活與生態平衡的意義，又能有效地促進跨學科融合，實現從“單一知識”到“綜合素養”，從“單科知識”到“多學科融合”的課程理念，更能培育學生“養成科學態度，具有責任擔當”的化學學科素養。通過培養學生主動關心社會“碳中和”與“碳達峰”熱點問題的意識，構建人類命運共同體的意識，強化社會責任、國家認同，促進知、意、行的統一。

（五）社會實踐類

側重于課后或校外的社會調查、社會實踐、安全的家庭小實驗、校內課后實驗探究等與學科課程素養相關的延展性訓練和能力培訓。以課題作業、單元作業、主題作業為主，重點凸顯探究實踐、科學態度與責任。

【案例5】水的凈化

1.撰寫調查報告。

活動1：參觀昆明市自來水廠歷史博物館。（具體要求略）。

活動2：參觀昆明市的污水處理廠（水質凈化廠）。（具體要求略）

2.自制簡易凈水裝置。

3.利用自制凈水系統進行凈水實驗并對自制凈水系統進行優化。

4.結合你的實踐與體驗，回答下列問題：

在野外求生時，最重要的是要保持身體水分充足，因此，最好要有凈水器。小周同學攜帶了蓬松棉、活性炭、消毒劑等進行荒野求生活動，圖11為小周同學自制的簡易凈水器。請回答下列問題：

（1）小卵石和石英砂的作用是? ?__________ ? ?；活性炭可除去色素、異味及部分可溶性雜質，是利用了活性炭的?__________ ?性。

（2）凈化后的水可通過加入?__________ ? ?鑒別硬水和軟水，當出現? __________? ?時，說明該水為硬水。小周同學飲用該水時，可通過? __________? ? 方法降低水的硬度。

（3）未經處理的廢水、廢物和生活污水的任意排放及農藥、化肥的不合理施用等造成了水體污染。愛護水資源可從節約用水和防治水體污染兩個方面進行。小周同學此次野外求生感受到了水資源的重要性，回家后的小周決定在生活中要節約用水，他的具體措施是? ?__________ 。

5.進行自我實踐性和成長性評價。

【簡析】案例5屬于教材中第四單元課題1和課題2的內容，是新課標中“物質的性質與應用”主題內容之實踐活動，也是“化學與社會跨學科實踐”模塊中“水質檢測及自制凈水器”這一跨學科實踐活動內容。新課標的學業要求：能設計水的凈化等物質分離的方案、能舉例說明化學在保護環境方面的作用等。本作業內容包括調查報告、自制簡易凈水器、利用自制簡易凈水器進行凈水并優化凈水器、基礎作業四部分。其目的是讓學生在參與社會實踐的過程中，認識社會，增強社會責任感，感悟化學與社會的緊密聯系，進一步激發學生學習化學并參與社會活動的積極性，鞏固水的凈化相關知識，提高收集信息和處理信息的能力、口頭表達能力、動手實踐能力等。再者，作業中設計評價量表，評價方式包含了教師評、互評和自評。多元化的評價方式，旨在讓學生能夠基于證據來診斷知識的掌握情況，也讓教師能夠診斷學生核心素養的發展水平，進一步體現出教、學、評的一致性。

三、作業設計的改進建議與思考

反思在實踐中遇到的困惑，需注意從以下幾方面進行改進：

1.進一步理解中華人民共和國教育部制定的《義務教育國家課程方案（2022年版）》和《義務教育化學課程標準（2022年版）》，它們是指導初中化學教學的綱領性文件，只有進一步理解國家課程方案的內涵，理解學科課程理念、目標、內容和評價標準，才能更好地確定作業設計目標。

2.為避免設計作業內容的碎片化和不連續性，在整體實施前，首先必須要做的是對學科課程內容，結合教材進行整體的課程（特別是課時）目標設計，無論走單元線索、還是走主題內容線索，都必須確立好課程內容的具體目標，而且是細化的可操作、可評價的目標，再進行具體設計實踐。

3.對作業類型和框架，可進行再梳理，在內容形式與多重功能的交叉中，更有效地進行類別化處理。

4.深化對“作業習題”與“考試試題”的研究與理解，不能把設計的作業試題化，也不能脫離太遠。

好的作業設計，對教師是新的要求和挑戰，也是提升教師專業水平、促進教師走向成熟的有效途徑。作業設計實踐與磨煉，既可以加深教師對課程標準和教材的理解，也能加深對學業水平評價標準的理解，可最大限度地減小日常教學的盲目性，避免無限量擴展或減弱教學內容。設計作業在一個時期和一定程度上會增加教師的眼前負擔，但從長期看，當作業設計成為常態，將更有利于減輕教師的教學負擔和學生的學習負擔。作業設計是提升教師教學技能，促進教師發展的一項長期的系統工程。

（特別說明，文中引用的案例由譚銳、黃波、周川楊、劉文博、周蕾老師提供，同時對原案例中的部分內容進行了調整。在此表示感謝！）

◇責任編輯 邱 艷◇