当问到学生“学完这部分内容你有什么收获”时，学生回答发现化学是有规律的，在以后的学习中要寻找规律。当问到“具体规律是什么？对你的学习有什么帮助”时有的学生回答不出来，有的学生说可以迁移到其他的学科，还有的学生说可以帮助我认识其他元素的性质，但当问到“对认识其他元素的性质具体有什么帮助？比如硒，你能说说它的性质吗”时，学生只能说出最高价氧化物对应的水化物酸性比硫酸弱，对应的氢化物比硫化氢的稳定性差。
当让学生用图示的方式画出位、构、性三者之间的关系时，百分之七十的学生认为，位置决定结构和性质。这些访谈和问卷结果显示，学生对这部分内容的理解和应用水平并没有达到老师预期的水平，这应该引起教师们的反思。
二、元素周期律单元具体包括哪些教学内容？这些内容间的层级关系和逻辑关系是什么？
王磊：元素周期律、元素周期表是化学学科中非常重要而又基础的理论知识，但是通过与一线教师的交流，感觉到老师们对这部分的知识本体还是有一些混乱认识的。如元素周期律与元素周期表的关系，元素性质与物质性质间的关系，金属性、非金属性与原子得失电子能力、与原子核外电子排布的关系等，对于这些概念间的关系老师们经常不能处理的很清楚，在教学中也经常会在语言上混用这些概念，导致学生头脑中的概念也是混淆的。 在处理元素周期律的教学时，我们首先要搞清楚这部分包含哪些知识内容，以及这些内容间的层次关系。我认为有四个层级关系：层次 1 是看一个原子时，认识原子结构，并根据原子结构判断其得失电子能力；层次 2 是认识元素周期律（反映元素原子的结构性质）；层次 3 是认识元素原子得失电子能力的差异及其影响因素分析；层次 4 是认识金属性、非金属性的不同及其宏观表现。
元素周期律和元素周期表的应用可分为两个方面，一是学习上的应用，另一个是实际的应用。老师们既要弄清楚这部分内容对学生学习元素化合物知识有什么作用，如何帮助学生体会它的作用；同时还要思考这部分内容对于科学研究、对我们生产生活有什么作用，这些都是在讨论教学时要先思考清楚的问题。 赵玉玲：我在与学生交流时发现，学生只对元素的金属性和非金属性印象较深刻，因为在教学时主要是围绕探究元素的金属性和非金属性来进行的。这部分内容怎样教最好？是否要把大学知识都告诉学生？这些知识又要以什么样的形式来呈现？这些问题都值得老师们进一步思考。
罗滨：元素周期律的内容在几次的课程改革中都没有发生很大的变化，经验丰富的老教师们都觉得这部分内容很重要，而且游刃有余，因为老师们对这部分内容的定位非常清楚。必须要落实的知识仍是原子结构、周期律和周期表的知识以及应用，只不过之前的应用仅限于学习层面，现在增加了与生产生活实际相联系的应用。
对于这部分内容，老师和学生都觉得不难，但是却存在两个突出的问题：一是反馈时学生谈不出来，自己认为掌握了但是表达不出来；二是对于这部分内容老师和学生都非常重视，但是学生依然不能很好的理解和应用。因此我认为这一单元的教学还是急需改变，要改变学生认识周期表和周期律的过程，不是单纯记住结论，而是要经历知识的层层递进。
王磊：分析了知识的层级和逻辑关系，我们就不难判断学生学习的障碍点和发展的关键点。不难发现学生难以理解的主要是以下三方面：一是拿到元素后不知道比什么，二是能背出周期律和周期表的结论但是不能解释，三是关注宏观物质的性质的外在表现，但不能与物质的结构、周期律和周期表的知识内容打通。
由此我们可以总结出学生学习中重要的障碍点，而这些恰恰也是教学中容易忽略的：第一是看元素看什么，在我们的教学中没有外显出来，教给学生的知识是孤立的，导致学生没有建立起认识元素结构的认识模型；二是老师们都很重视第三周期和第一、七主族元素的性质递变规律，但是在教学中并没有引导学生从几个层面去分析，只是忙着做实验，从宏观的实验现象一下得出结论，又由结论一下得出元素周期律，其实这些结论都处于不同的水平层次，不能一步到位，要帮助学生由表及里地进行分析，让他体会如何从宏观到微观；三是将周期律和周期表只当作知识来教，没有当成认知框架，其实周期律和周期表是一个非常好的知识网络，但教师在教学中往往没让学生体会到这点，没有建立起元素周期律、表与元素化合物性质间的联系。
主持人：通过刚才嘉宾的讨论，我们可以发现造成学生学习障碍的一个很核心的原因，是教师对于这部分内容内部的逻辑和层级关系不清晰。 这部分内容对于学生来讲是三个层级：第一层是原子结构；第二层是通过分析原子结构得出的元素性质；第三是从元素性质再到宏观的物质性质。这三层不是孤立的，每层间都存在联系和思维逻辑。对这部分
知识的内在逻辑的分析，应该贯穿教学始终，才能帮助学生突破学习障碍点。
王磊：除此之外，学习完元素周期律的知识后，学生应该要从认识一种元素，发展为可以认识和比较多种元素，也就是说学生学完元素周期律后看物质的角度较化学 1 学习元素化合物时的应有所区别。不仅如此，分析问题的思维模式和认识任务也都发生了变化，从只研究单一元素的宏观性质，到研究宏观性质和微观本质间的关系，同时还要认识和比较不同元素间的区别。 三、如何组织和安排元素周期律单元的内容？
1.罗滨介绍人教版教材框架
人教版教材主要以元素周期表、元素周期律为主要线索，将原子结构作为工具穿插其中。首先介绍元素周期表的结构，通过对典型的碱金属元素、卤族元素的性质递变规律的探究，引导学生初步建立原子结构与元素性质间的关系；通过对 1-18 号元素原子核外电子排布规律的观察，以及对元素化合价随原子序数递增规律的探究，同时结合一部分第三周期元素的化学性质研究元素的金属性和非金属性与原子序数之间的关系等环节来探讨元素周期表和元素周期律。最后把元素周期表和元素周期律在学习和实际的应用作为教学单元的结束。结合这样的编排，老师们的教学设计可以是丰富多样的，主要体现在教学情境的创设和学生活动的设计上。
2.各位嘉宾对人教版教材框架的分析和教学建议
王磊：人教版教材与过去相比还是有些变化的。新教材中设计的主体思路是要将宏观和微观、抽象和形象结合起来，因此把主族和周期知识拆开，作为事实依据服务于元素周期律和元素周期表的教学，如原子结构和元素性质的关系主要借助一、七主族的性质递变规律来学习。这种编排本身是很好的，但老师们在依据教材进行教学设计时往往会偏离教材编写的本意，从而出现问题。
发生这种情况主要因为一、七主族的性质递变规律本身就是新内容，包含很多学生没有接触过的知识，学生在学习时需要先吸收新知识，然后立即从这些知识中抽提归纳出规律，单位时间里的容量和挑战性比较大。同时，老师会习惯性的把注意力放在具体的性质递变规律上，因为这部分知识有很多事实性知识和规律要归纳，导致教学时头重脚轻，没有体现教材的核心编写思想。
罗滨：在教学中进行探究活动的做法是非常好的，问题是教学时教师心中的定位没定准，在进行活动时教学的重心往往发生偏移，而且偏了后没有回来，导致彻底偏离了核心问题。建议老师们在教学时先要弄清楚设计的每个探究活动的目的是什么，最终务必要回到最核心的问题上来。
王磊：这部分教学需要将宏微观直接碰撞在一起，因此老师们在教学时首先要明确重心在哪儿，另外一定要把分析宏观性质的思路方法外显出来，让学生真正学会，不然就会导致该落实内容的没有落实。 罗滨：在进行实验、总结完现象后，一定要从微观角度来解释，才能落实这部分的核心知识内容。
3.赵玉玲介绍鲁科版的教材框架
鲁科版第一次打破了原先的编排顺序，先进行原子结构的学习，学完核外电子排布后，再引导学生探究元素周期律，即把元素周期律的学习与同周期、同主族元素的金属性、非金属性的探究分开来处理。探究完周期律后再研究周期表，然后再研究同周期同主族元素的性质递变规律，这与另外两个版本教材的编排是完全不同的。
我们在使用时觉得这种编排是有它的道理的。学完原子结构后以此为基础，引导学生通过制表等手段探究元素的核外层电子排布、化合价和原子半径，学生能很顺利的探究出来，并且能通过探究学会研究元素性质的方法。学完这些规律后再运用规律来找寻元素周期表编排规律，从而体会科学家编制周期表的过程。最后再来探讨同主族、同周期元素的性质递变规律，就可以利用学过的规律进行推论和验证了。这样的一种编排会给学生的学习减轻很多负担。我们觉得这种编排也是很合理的。
4.各位嘉宾对鲁科版教材框架的分析和教学建议
罗滨：我们在使用人教版教材教学时，上完元素周期律后并没有直接进入到第三节化学键的学习，而是把这一部分中学到的有关族和周期的知识结合第三、四章中金属和非金属的性质内容一起进行了梳理，
这种处理可能类似于鲁科版教材的处理。
王磊：我们在进行教材编写时之所以这么处理，是出于几方面的考虑。一是出于学科本体的考虑，在与学科专家讨论后我们认为元素周期律最核心最本质的内容还是基于对原子结构的认识，而且元素的性质、得失电子能力以及物质的性质都是原子结构和元素周期律的宏观反映，是元素周期律的推论，而不是它的本体。基于这些考虑我们确定了编排顺序，先是原子结构，然后是元素周期律，最后是元素周期表及其应用。
把主族和周期放在后面来学习其实是希望它可以承载两个功用。一个是对元素周期律的宏观反映，另一个是对前面八大元素具体内容的重新概括和整合。我认为在学习时不一定要局限在第一、七主族和第三周期，教材中还介绍了一些其他主族、周期元素的情况。可以借助这部分内容的学习，丰富学生对元素化合物知识的理解和认识，形成一个整体的单元。
罗滨：对于理科生来说，在化学 1 学完了元素化合物知识后，只有在这儿能通过学习元素周期律和周期表的知识对前面学过的内容进行梳理和整合，后面就没有机会了，选修模块不再涉及这些内容，因此在这里进行即时的整合和梳理是非常必要的。
主持人：刚才嘉宾通过讨论梳理出了元素周期律这个单元中不同课时的课时任务和主要的教学方式。主要包括以下几个部分：首先，处理原子结构的知识，因为它既是元素周期律的基础，也是物质结构与性质的基础；然后，探究元素周期律的本体内容，为学生奠定重要的分析思路基础，从看单一元素到开始认识和比较不同元素的性质；接下来进入同周期同主族元素性质递变规律的探究，在有了思路基础的前提下，进一步学习一些事实性知识；最后运用这部分规律帮助学生进一步认识更多的元素性质。
当然，教学方式不是唯一的，老师们还可以更丰富的教学设计。但当面对多元素多因素出现在同一单元时，老师们要小心。要将节奏放慢，凸显核心思路，不要让核心问题被一些具体的事实知识掩盖。 四、原子结构的教学该为元素周期律、表的学习打下怎样的基础？该怎样处理这部分内容的教学？
1.具体教学片断：核外电子排布
教师提问：让我们来看表中的 1-18 号元素，稀有气体、金属元素和非金属元素分处于不同的区域，他们的最外层电子有怎样的规律？
学生回答：稀有气体元素除氦之外其余的最外层电子数都为 8 ，金属元素最外层电子数小于 4 ，非金属元素最外层电子数大于等于 4 。 教师提问：必修中学过钠与氯气的反应，从微观的角度来看，钠由钠原子构成，氯气分子由氯原子构成，反应中钠原子失去一个电子得到带一个单位正电荷的钠离子，氯原子得到一个电子变成带一个单位负电荷的氯离子，阴阳离子相吸结合成为氯化钠分子。请同学们结合钠在氯气中的微观反应过程，讨论元素的最外层电子数与元素得失电子能力、化合价间有什么关系？
学生回答：稀有气体不易发生反应，很稳定。金属易失去电子，非金属易得到电子。失去几个电子就显正几价，得到几个电子就显负几价。
教师回应：这说明元素的得失电子能力以及化合价都与原子结构、最外层电子数有着密切的关系。 教师提问：你认为学习了原子结构中核外电子排布的知识对我们研究元素的性质有什么作用？
学生回答：知道了核外电子排布，就知道元素是活泼还是稳定，是否容易发生化学反应。根据最外层电子数，可以判断元素易得电子还是易失电子，由此可判断元素的氧化还原性质。 教师总结：这说明原子结构中的核外电子排布知识为我们预测元素性质提供了平台，可以根据原子结构的知识来判断元素的氧化还原性质，更重要的是利用原子结构的知识我们可以解释许多实验事实。 教师提问：你能利用原子结构的知识解释下来实验事实吗？
（ 1 ）金属钠、金属镁在化学反应中经常表现出还原性，而氧气、氯气在反应中则常表现出氧化性。 （ 2 ）在氧化镁中镁元素显 +2 价，而氧元素显 -2 价。
学生回答：钠最外层有一个电子，镁最外层有两个电子，反应时容易失去电子而具有还原性；氧最外层有六个电子，氯最外层有七个电子，反应时容易得到电子而具有氧化性。 教师回应：很好，这显示核外电子与得失电子间的关系。
学生回答：氧化镁中镁最外层电子是两个，易失去两个电子，因此显 +2 价；而氧元素最外层有六个电子，易得到两个电子，因此显 -2 价。
教师回应：很好，这显示了核外电子与元素化合价之间的关系。
2.各位嘉宾对该课例的评析
主持人：这节课老师用了三分之二的时间解决了原子结构的问题，剩下三分之一的时间围绕用原子结构如何看物质的性质组织了一系列问题的讨论。很多老师看了该课例后都提出质疑，后面这部分内容并不是很难，有必要用那么长的时间来讨论吗？为什么这样安排？
王磊：我认为这节设计的很不错，有很多突出特点。授课教师专门用了一定的时间来建立元素的原子结构与得失电子能力之间的关系，我很赞同这个做法，因为这个问题并不是一两句话能解决，需要分析。一是最外层电子数与得失电子能力的关系，二是电子层数与得失电子能力的关系，三是二者共同与得失电子能力的关系。只有这样处理才能为后面元素周期律和周期表的学习奠定分析的思维方法基础。 赵玉玲：这节课确实下了很多功夫，尤其是最后问的一个问题——“学习了原子结构中核外电子排布的知识对我们研究元素的性质有什么作用”，这个问题非常好，让学生利用原子结构的知识来解释元素性质，还把原子结构与元素的氧化还原性、得失电子能力结合起来了，为后面的学习打下了很好的基础。但需要注意的是，这节课内容很多，在很多问题的处理上需要考虑轻重，做出合理的安排。
主持人：通过嘉宾的讨论，我们可以发现，这个课例的处理解决了刚才我们在内容分析时提出的第一个问题，就是要让学生学会看一个元素的原子结构，要看什么，要怎么看。 五、如何处理元素周期律的教学？
1.赵玉玲介绍元素周期律教学案例
在课堂的一开始给学生展示门捷列夫发明的第一张元素周期表，让学生体会现在的元素周期表是科学家经过反复探究才得到的。然后，给出 1-12 号元素的原子结构示意图，让学生自己填写第 13-18 号元素的原子结构示意图。写完后，进行第一个探究活动，让学生以原子序数为横坐标、最外层电子数为纵坐标绘出 1-18 号元素的柱状图。在此基础上提出第一组问题： 1 、分析原子的核外电子层数、最外层电子数的变化及达到稳定结构时的最外层电子数 ； 2 、请用一句话描述原子最外层电子排布的整体变化情况，通常我们怎样称呼这种变化为什么？学生经过讨论得出结论：随着原子序数的递增，元素原子的最外层电子排布呈现周期性变化。然后投影出 1-18 号的原子结构示意图，按照规律排列这些原子的位置。让学生进一步思考：原子核外电子的周期性变化，会引起元素在哪些方面也呈现出相应的周期性变化？讨论后得出结论：化合价和原子半径。
接下来就进入元素化合价的递变规律的教学。让学生在表格中填写 1-18 号元素的最高正价和最低负价，老师给出柱状图，并提出第二组问题： 1 、分析 1 — 18 号元素最高正价和最低负价的变化。 2 、预测 1 — 18 号以后的元素化合价变化情况，从而描述出元素的最高正价和最低负价的整体变化情况。 3 、总结出规律。学生讨论后得出结论随着原子序数的递增，元素化合价呈现周期性变化。 最后进行原子半径递变规律的教学，采用从个例到一般的方法。首先，让学生画出氧和硫的原子结构示意图，比较结构的相同点和不同点，再比较二者的半径大小。学生讨论后得出结论：最外层电子数相同时，电子层数越多，其半径越大。接下来，让学生画出钠和镁的原子结构示意图，比较结构的相同点和不同点，再比较二者的半径大小，学生讨论得出结论：电子层数相同时，核电荷数越多，原子半径越小（稀有气体除外）。在此基础上给出主族元素原子半径的示意图，得出原子半径的递变规律。
最终总结，原子序数的递增引起了核外电子排布周期性变化，从而决定了化合价和原子半径呈现周期性变化，概括出元素周期律。
2.各位嘉宾对该案例的评析以及对元素周期律教学的建议
罗滨：这堂课中有几个非常突出的优点：首先，教师在教学中精心设计了学生活动，并且在活动过程中非常关注学生的思维过程；第二，教学中很好地处理了学生活动与教师教学间的关系，从而使得有限的课时和学生活动的开展不再是矛盾的关系；另外，在具体问题的处理上很有梯度，如处理原子半径的问题上，老师先是让学生比较同主族的硫和氧，然后再比较同周期的钠和镁，很有层次。
还有一点建议，在设计学生活动时，可以根据学生特点不同，提供不同的活动空间。比如刚开始让学生作图，通过作图来探究递变规律，其实可以有更大的探究空间，不用规定要以原子序数为横坐标、最外层电子数为纵坐标来画图，可以让学生随便用作图或制表的方式来表现规律，这样学生可能呈现出的是更多彩的方式，这样学生就能有更多的探究体会。另外，在进行影响因素的分析时，可以引导学生从微
观角度分析，不仅要通过作图和制表找到规律，还要能够从微观层面去解释为什么会有这种规律。 王磊：在这一单元中，元素周期律的知识是唯一能够完全探究清楚的规律，能够让学生经历一种比较完整的探究过程。因此老师们一定要重视和珍惜这部分内容的教学对学生探究规律能力的锻炼作用。 主持人：通过嘉宾们的讨论我们可以发现，学习原子结构相关知识时学生学会了要如何研究一种元素，通过这部分内容的教学，要让学生在探究规律的过程中进一步学会了比较两个不同元素的方法，让学生了解在面对多因素时，要看什么，控制住什么，为学生日后的学习打下基础。 六、如何处理同周期、同主族元素性质递变规律的教学？
赵玉玲：这部分内容需要分情况处理。如在研究第三周期元素性质的递变规律时，钠、镁、铝的性质已经学习过了，因此在分析比较钠、镁、铝的金属性时，可以结合前面学过的知识让学生自己概括出递变规律与原子结构以及周期律、表的关系。而在研究硅到氯的非金属性时，由于其中有些元素的性质之前并没有学过，要作为一个新知识告诉学生，在此基础上让学生做出推测，最后给出实验事实，让学生掌握这种方法和规律，并能利用这种规律去推测其他没学过的元素的性质。既要有金属性的探究，又要有非金属性的预测和验证，两者相结合，丰富学生的认识。
王磊：在进行性质递变规律的教学时老师们要关注归纳和推论演绎的方法。有些元素性质前面学过的，主要采取归纳的方法，而有些元素性质前面没学过的则主要采取推论和演绎的方法，让学生学会利用元素周期律预测元素的性质，然后再取证，从而进一步理解元素周期律的应用。在教学时应该综合使用归纳法和推论演绎法。、
罗滨：研究周期律是为了什么？一定要落实到原子得失电子能力上，元素的得失电子能力直接影响元素的性质。除此之外还要明确研究物质时主要研究哪些性质，这些性质的标志性条件又是什么。
王磊：研究元素的性质递变规律有两个作用：一是证明金属性、非金属性和原子得失电子能力的变化规律；二是作为元素周期律表的推论，呈现出具体的规律。学生在考试时可能会反映出几种水平：一是能够记住具体的性质变化规律；二是还够能分析变化规律的得失电子能力的本质；三是还能从原子结构的层面解释和分析这些规律。老师们应该根据学生的认识规律，弄清楚教学时知识的逻辑和层次关系。 主持人：除此之外老师们还应该明确，元素周期律、表的教学除了深化学生对元素性质的递变规律的认识，同时还起到开拓学生视野的作用。学生在学完了这部分内容后既掌握了结论规律，还可以通过这些规律进一步认识新元素的性质。很多老师提出在化学 1 学习的八大元素量少又不够系统，我想通过这部分知识的学习应该可以很好的解决这个问题。
王磊：我同意主持人的说法，这部分内容的教学重点是一、七主族和第三周期，但老师们在教学时可以不局限于这三个点，还可以利用周期律、表介绍更多的元素知识。这也是我们在编写教材时一个主要的用意，可以在元素周期表学完后多留一些时间，让学生多认识一些其他的元素。 七、如何利用元素周期表的应用的教学促进学生对元素化合物性质的认识？
1.一线老师对元素周期表的应用的教学处理
? 这部分内容我们没有作为 1 课时来处理，而是与周期表的内容放在一起总共 2 课时。主要采取学生课下撰写论文在课上进行展示的形式来处理。
? 用了 1 课时，但主要利用这 1 课时做了一个总结和梳理的工作，把化学 1 的元素化合物知识内容重新进行了整合。新课教授时主要突出分类观，学完元素周期律后更注重突出元素观和转化观，总结出结构图。利用周期律、表进行梳理，使得学生对元素化合物知识内容在化学 1 的基础上再有一个提升。
2.具体教学片断：元素周期表的应用
驱动性任务 1
教师提问：首先，我们来看一段“门捷列夫与元素周期律“的化学史话，简单浓缩了发现和研究周期律的过程。尽管当时门捷列夫发明的第一张元素周期表中只有 63 个元素，但他的成功之处在于科学地预言了 11 种尚未发现的新元素，并且预测出了这些新元素的性质。如他预测的“类硅”在 1886 年被证实并命名为“锗”。他还预测在锌和锗之间还存在一种元素“类铝”，现在就请同学们扮演一下门捷列夫的角色，推测一下“类铝”的性质。首先，画出“类铝”的原子结构示意图，然后将它与同周期、同