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陕西省西安中学第二届作业设计大赛
《高中英语人教版必修五第一单元 Great Scientists
Warming-up & Reading》
作业设计
适用对象：高二第一学期的学生
设计教师：张娇
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高中英语人教版必修五第一单元 Great Scientists
Warming-up & Reading 作业设计
英语组 张娇
一、设计目的
《新课标》提出英语学科的核心素养，也就是对学生语言能力、文化品格、思
维品质和学习能力的综合培养。核心素养落地不能只依存于英语课上通过教学的
各个环节来实现，更离不开的是学生这一主体。最终得通过课后作业的反馈来检测
素养的落实情况。所以，本次必修五第一单元 Warming-up&Reading 的课后作业是
根据核心素养的以下四个维度进行设计的。
❖ 语言能力：通过阅读课的学习，课后学生能够用课文中的话题词汇总结和概括
文章的段落大意，最后以思维导图的形式梳理出文章的脉络，即科学家 John
Snow 是如何击败霍乱的；
❖ 文化意识：阅读课后让学生再回到文中，根据“七步走”的科学实验方法来对
文章进行总结和概括，从字里行间中感悟科学家坚持不懈，迎难而上，大胆设
想，小心求证的科学态度和精神；
❖ 思维品质：通过思维导图来绘制 John Snow 的科学故事，让学生亲身体会科学
家是如何运用“七步走”的科学实验方法对问题逐个击破，并从中培养学生严
谨的逻辑性思维品质；
❖ 学习能力：学生能把这种发现问题和解决问题的科学研究方法迁移到自己日常
的英语学习中去。对英语练习中出现的问题大胆质疑，再积极搜查资料，询问
同学，请教老师，小心求证。
二、适用对象
高二第一学期的学生
三、作业类型及性质
任务一：知识巩固类
任务二：创新类作业
四、作业内容及设计意图
（一） 任务一：知识巩固类
作业内容：Students are asked to fill in the heading of each section as if the reading
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passage were part of an experimental report.要求学生把第一篇课文像实验报告一样
去重读，然后给每一段拟一个小标题。
设计意图: 在阅读课上已经通过热身向学生普及了一般科学家完成一项科学
实验需要经历的七个阶段，即“七步走”（find a problem---make a question---think of
a method---collect results---analyse the results---find supporting evidence---draw a
conclusion）。在此基础上，让学生课后再把这篇文章当成一份实验报告去重读时，
应该会自然而然得将文章的结构脉络与“七步走”相联系，这样顺藤摸瓜，便可以
总结出每个段落的小标题。这种课后学生的自主阅读可以复习巩固课上所学，学生
的总结概括能力可以得到提升，在阅读的同时也能细品出 John Snow 的科学态度
和科学精神，也为任务二的完成做铺垫。
（二）任务二：创新类作业
作业内容：Based on the “seven stages of scientific research order”, draw a mind
map about how King Cholera was defeated by John Snow . 根据任务一得出的“七步
走的科学研究方法”，制作一个思维导图来说明 John Snow 是如何击败霍乱的。
设计意图：该项任务主要考查学生对文章内容的理解，并能用文中的话题词汇
John Snow defeats “ King Cholera”
__________________________
John Snow was a famous doctor in London... until its cause was found.
__________________________
He became interested in two theories... and soon the affected person died.
__________________________
John Snow suspected that the second theory was... He was determined to find out
why.
__________________________
First he marked on a map... It seemed that the water was to blame.
__________________________
Next, Jon Snow looked into the source of the water for... that cholera was spread by
germs and not in a cloud of gas.
__________________________
In another part London, he found ... John Snow was able to announce with certainty
that polluted water carried the virus.
__________________________
To prevent this from happening again, ... Finally “King Cholera” was defeated.
100
通过思维导图展示出来。在绘制的过程中，学生的逻辑思维能够得到提升，同时也
能感受到科学研究的严谨性和来之不易的科学成果。
五、评价标准及反馈形式
任务一：知识巩固类
Possible answers 参考答案:
PS: 学生给出的答案不一定
要与上面的完全一样，意思
接近便是正确答案。因为是
拟小标题，小标题的特点是
短小，精悍，概括性强，且每
个小标题首个单词形式要保
持一致，如果学生给出的小
标题符合这些特点可以是优
秀答案。
任务二：创新类作业
思维导图评价量表：
思维导图评价量表 指标及标准 分值 得分
形式
1. 整体布局合理，核心主题明确 10
2. 颜色对比鲜明，美观，视觉效果好 10
3. 用图标，符号，图片等使内容形象化 10
4. 文字书写工整，简洁 10
内容
1. 提供信息的正确性 20
2. 覆盖内容的完整性 20
3. 提取的关键词简洁 10
4. 结构清晰，层次明了 10
教师评分 总分
（PS：教师根据上面的量表给学生的作品赋分，总分为 100 分。）
六、作业完成情况分析
Title John Snow defeats “ King Cholera”
Subtitle 1 Find a problem
Subtitle 2 Make a question
Subtitle 3 Think of a method
Subtitle 4 Collect results
Subtitle 5 Analyse the results
Subtitle 6 Find supporting evidence
Subtitle 7 Draw a conclusion
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任务一：完成的情况整体上不错。学生基本上能根据科学实验的“七步走”来为课
文的每个段落拟上小标题，就是给出的每个标题首个单词形式五花八门，很少有形
式一致的情况。在布置该项作业前应该引导下学生先思考平时做七选五的题型时
碰到的小标题都有什么特点，随后作业中再明确这一要求，相信完成情况会更好。
任务二: 依据上面的思维导图评价量表，大部分学生的作品都能做到其中的基本
要求，即核心主题明确，信息完整，准确，语言简洁，结构清晰，但是像要求稍高
的设计美观，颜色对比鲜明，视觉效果好，能用图标，符号，图片等使内容形象化，
文字书写工整则极个别同学可以达到。在该作业讲评时，可以通过展示优秀作品让
学生们学习下如何设计出一个好的思维导图，下次再布置这种类型的作业效果应
该会更好。
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附件：优秀思维导图展示
学生作品一：
学生作品二：
学生作品三：
103
学生作品四：
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陕西省西安中学第二届作业设计大赛
《电磁感应与电磁波初步》
作业设计
适用对象： 高二年级学生
设计教师： 任艳华
《电磁感应现象及应用》作业练习
课程基本信息
学段 高中 学科 物理 年级 高二 学期 第 1 学
105
期
课题 第 13 章第 3 节 电磁感应现象及应用
教科书 书名：物理必修（第三册）
出版社：人民教育出版社 出版日期：2019 年
学生信息
姓名 学校 班级 学号
教材分析
“电磁感应现象及其应用”是电磁感应大单元教学的基础，在此基础上可
衍生出楞次定律、法拉第电磁感应定律、变压器原理等知识。教材通过介绍法
拉第探索发现电磁感应现象的经历，引出电磁感应现象，进而归纳出产生感应
电流的条件，并了解电磁感应现象的应用及其对现代社会的影响。教学中，我
们通过“隔空取电”引入新课，充分调动学生探索新知的积极性，增强学生的
成就感，也体现了“物理源于生活,又服务于生活”的理念。本节课注重学生
的探究实验，设计了大量的合作探究实验，调动学生学习的积极性，培养学生
的思考、分析、论证等能力。
课程标准要求
1.知道磁通量。
2.通过实验了解电磁感应现象，了解产生感应电流的条件。
3.知道电磁感应现象的应用及其对现代社会的影响。
例 收集资料，了解手机无线充电的原理。
4.活动建议：了解电磁感应现象的发现过程。
核心素养解读
1.物理观念：通过实验，了解电磁感应现象，了解产生感应电流的条件。知
道电磁感应现象的应用及其对现代社会的影响，并会应用感应电流产生的条
件解决简单问题。
2.科学思维：通过重做法拉第的实验，归纳得出产生感应电流的条件；学会
通过现象分析归纳事物本质特征的科学思维方法。
3.科学探究：经历感应电流产生条件的探究活动，提高分析论证能力。
4.科学态度与责任：通过了解法拉第发现电磁感应现象的曲折过程，学习科
学家严谨认真、不畏艰辛、勇于探索的科学态度；通过了解电磁感应现象在
生产生活中的广泛应用，以及对现代社会的影响，认识发现磁生电的意义和
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价值。
设计目标
1．检测教学效果
作业是有组织、有目的、针对性极强的学生自主创造性的学习活动及其过
程。作业是检查学生必备知识掌握情况和关键能力发展状况的主要途径，也是
教师检测教学效果的重要依据和提升教学效益的重要方式，因而是教师教学工
作的有机组成部分。具有收集教学实践信息、反馈教学效果、查漏补缺，不断
优化教学策略的重要功能。优质的作业不仅帮助学生巩固所学，还促使学生将
作业情景中所学经验迁移应用到现实生活，同步培养良好学习习惯和优秀品格
的养成。
2．提升教学质量
作业是课堂教学的自然延续和必要补充。通过作业，学生可以掌握、巩固
和深化课堂所学知识，是提高教学质量、培养学生综合素养的有效途径。在课
堂教学提质增效的基础上，设计科学合理有效的作业，可以帮助学生巩固必备
知识、形成关键能力、优化学习策略、养成良好学习习惯、培养科学人文精神、
坚定文化自信，帮助教师精准分析学情教情、形成教学反思、从而优化教学方
法，全面提升教学质量。
3．促进学生全面发展
课堂教学是学生成长的主渠道，作业是课堂教学的必然延伸科学优质的作
业能够在巩固所学知识和强化知识应用能力的同时，帮助学生增强分析问题解
决问题的能力，培养学生思维特别是高阶思维能力，发展创新意识和创新能力，
涵养道德情操和审美情趣，树立正确世界观、人生观和价值观，促进学生学会
学习，提升实践操作和创新能力，实现课程育人日标，促进学生德智体美劳全
面发展，为学生终身学习和科学发展奠定坚实基础。
设计理念
落实“双减”政策，就要从优化作业设计开始，在作业数量上做“减
法”，在质量上做“加法”，在“充分尊重学生认知发展规律，体现层次差
异与多元化”的原则下设计分层布置作业，教师在设计作业时要突出实践性
和探究性。鉴于此，作业设计需要从枯燥的形式训练转向个性表达与思维创
造、从定向布置转向梯度设置与按需选择；从对作业难度与数量的盲目追求
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转向促进学生真实且完整生命发展的育人本质。在此思维的指引下，可以将
作业的设计分成如图所示的三个梯度。
第一层是复习巩固类作业。对知识的深刻理解和熟练掌握是应用知识解
决问题的前提，这就要求作业设计应在尊重学生身心健康认知发展规律基础
上，以知识发展逻辑为轴心，分层次地从“教—学—练—评”一体化的设计
思路，实现课堂与课后知识的双向融通和系统整合。
第二层是拓展延伸类作业。通过创设情境将知识记忆转换为基于个体的
知识建构和能力培养，给学习能力中等的学生留有思考空间，引领学习能力
优秀的学生发展思维能力，让每个学生都能通过分层作业巩固知识、收获自
信。
第三层次是综合实践类作业，发掘学生感兴趣的主题，让学生在真实情
境中体验、探究、解决问题、获得真知、培育核心素养。
作业类型及目的
1.课前预习类作业——旨在帮助学生养成预习习惯,形成自主发现问题意识。
2.复习巩固类作业——优化巩固知识结构、促进形成物理观念
3.拓展延伸类作业——开阔视野、提高科学思维
4.综合实践类作业——激发学生学习兴趣、培养学生的创新精神
课前预习类作业
1.阅读课本 114 页“划时代的发现”，了解法拉第发现电磁感应的历史背景。
2.回顾初中所学：产生感应电流的条件。
3.电磁现象的发现对社会产生的影响。
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复习巩固类作业
作业内容 答案解析 核心素养
设计意图
1．以下四幅图所示的实验中，能够
揭示电磁感应现象的是（ ）
A.
B．
C．
D．
[答案]C
[解析]A.揭示电流的磁
效应。
B.该实验揭示了通电导
体在磁场中会受到力的
作用。
C.该实验中当导体棒
AB 在两磁极间切割磁
感线时，电流计指针会
发生偏转，即导体棒中
产生了感应电流。
D.该实验是模拟电动机
模型。
核心素养:
物理观念
通过具体的
问题情境，
帮助学生更
好的理解物
理知识
法拉第发明发电机
法拉第心系“磁生电” 人类进入电气时代
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2．如图，矩形线框 abcd 由静止开始
运动，若要使线框中产生感应电流且
磁通量逐渐变大，则线框的运动情况
应该是( )
A．向右平动(ad 边还未进入磁场)
B．向上平动(ab 边还未离开磁场)
C．以 bc 边为轴转动(ad 边还未转入
磁场)
D．以 ab 边为轴转动(转角不超过
90°)
[答案]A
[解析]是否产生感应电
流，应关注具体问题中
的 磁 通量 是否 发 生变
化。
核心素养:
物理观念
深入理解磁
通量改变的
含义
3.2020 年 11 月 24 日，嫦娥五号探测
器成功发射，开启我国首次地外天体
采样返回之旅。假如有一宇航员登月
后，想探测一下月球表面是否有磁
场，他手边有一只灵敏电流表和一个
小线圈，则下列推断正确的是( )
A．直接将电流表放于月球表面，看
是否有示数来判断磁场的有无
B．将电流表与线圈组成闭合回路，
如电流表无示数，则可判断月球表面
无磁场
C．将电流表与线圈组成闭合回路，
使线圈沿某一方向运动，如电流表无
示数，则可判断月球表面无磁场
D．将电流表与线圈组成闭合回路，
使线圈沿某一方向运动，如电流表有
[答案]ABC
[解析] 将电流表与线
圈组成闭合回路，电流
表有示数，线圈中的磁
通量变化，说明月球表
面有磁场。
核心素养
科学本质
社会责任
本题考查理
论联系实际
的能力，关
键抓住产生
感应电流的
条件
110
示数，则可判断月球表面有磁场
4．随着科技的不断发展，小到手表、
手机，大到电脑、电动汽车，都已经
在无线充电方面实现了从理论研发
到实际应用的转化。如图所示为某品
牌手机无线充电的原理图，下列说法
正确的是（ ）
A．无线充电时，手机上接收线圈
的工作原理是“电流的磁效应”
B．发送端和接收端间的距离不影
响充电的效率
C．所有手机都能用该品牌无线底
座进行无线充电
D．接收线圈中交变电流的频率与发
射线圈中交变电流的频率相同
[答案]D
[解析]A.无线充电手机
接收线圈部分工作原理
是电磁感应，故 A 错误；
B．由于充电工作原理为
电磁感应，发送和接收
端间的距离越远，空间
中损失的能量越大，故B
错误
C．只有手机中有接收线
圈时手机利用电磁感应
进行无线充电，故 C 错
误；
D．接收线圈中交变电流
的频率与发射线圈中频
率相同，故 D 正确；
核心素养：
科学态度
社会责任
以具体的实
例为载体，
加强对物理
学科的主
干、核心知
识的深度考
查。
5.下列装置中是利用电磁感应原理
工作的是（ ）
A． 电动机
B． 话筒
C． 电磁继电器
[答案]B
[解析]A.利用通电导体
在磁场中受力的原理
B.动圈式话筒是把声信
号转变成电信号的，声
信号的振动带动线圈在
磁场中振动，产生电流，
是电磁感应现象原理。
C.利用电流磁效应
D.扬声器把电信号转化
为声信号，利用通电导
核心素养：
科学态度
社会责任
体会物理源
于生活，应
用于生活
111
D． 扬声器
体在磁场中受力原理。
拓展延伸类作业
作业内容 设计意图
6.了解电磁感应现象在生产生活中有哪
些应用？
学生结合生活实际，在对社会现象
观察与评价、分析与探究中，发现
所学知识可以解决真实生活情景问
题，锻炼了高阶思维能力，提升了
物理学科核心素养。
7.查阅网络资源，了解如何防止电磁污
染？
综合实践类作业
作业内容 设计意图
8.研究：就你关心的电磁感应问题进行研
究，查阅资料合作调研，整理成研究报告
并汇报展示。
学生在完成复习巩固类作业和拓展
延伸类作业的基础上，参与学校或
社会的实践活动，将课内学到的知
识和技能在生活实践中巩固、应
用，提升学生的责任意识和社会参
与素养．
9.制作：以小组为单位利用身边的材料制
作一台手摇发电机，并观察摇动速度不
同，小灯泡的亮度有什么变化？
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我国电磁炮技术 电磁加热技术发展前景 电磁污染
112
评价标准
1.设计科学，依标扣本，体现年级梯度。
2.体现减负，难度适中，作业量适中，符合“双减”政策要求。
3.特色鲜明，体现分层、弹性、个性化、实践性、项目化等特色。
反馈形式
1．辟一方天地
在“双减”政策下，许多作业呈现出图文结合甚至多媒体结合的生动形式，
老师可以将优秀的作业在班级文化墙中进行展示，若是多媒体结合的作业则可
在班级交流群或公众号中进行展示。还可以以实物贴纸或网上投票的方式为优
秀作业点赞。
2．留一段时间
光有展示还不够，作业还需要促进学生之间的互相学习。我们利用课堂的
最后几分钟用照片或实物的方式投影出作业，并在班级内进行针对性的点评，
这样也是对作业中典型问题的指导。
3．书一句留言
在学生作业中捕捉到点滴进步或水平波动时可以通过书写留言的方式让
学生了解到老师在关注他，看到了他的变化。还可以利用颁奖项目，对学生的
作业进行奖励，如“最用心作业”、“最个性作业”、“进步最明显作业”等。
4．给一个机会
提倡作业学生自改互改，共同参与助成长。课后作业可以让学生自改或者
互改，评价的形式也可多元化，可以让学生自评、生生互评、师生互评等。通
过有效的评价，学生特别关注自己的作业，不仅会使作业质量有一定的提高，
而且还能促使学生主动加强对学习的体验与感悟，加深理解。
作业反馈形式 平均效应值 百分点得分
只有批改（得分）
只有评语（评价性语句）
有批改和评语
其他形式（如投票、互批）
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学生自我评价
评价维度 A B C D
按时完成作业
完成作业时精神集中、独立思考
书写认真规范
对作业进行过仔细检查
因为粗心做错了题目
及时订正作业错题
下次目标：
签名：
作业完成情况统计
1.完成作业时间
完成作业时间 30 分钟 40 分钟 1 小时以上
人数
比例
2.作业类型完成情况统计
作业类型 练习作业 活动作业 研究作业 设计作业
认真完成人数
比例
3.表现优异的学生：
4.进步较大的学生：
评价标准与等级规定
作业等级 评价标准
优秀 在作业良好的基础上，对作业中要解决的问题有自己独特
方法，且方法有较强的借鉴性，在合作学习中表现突出。
良好 在作业合格的基础上，作业中解决教案问题的方法较具
体、有自己的观点，并可与他人合作交流，善于表达。
合格 基本符合作业具体要求，能够结合课程内容，联系生活实
践，但在理解深度和语言表述上存在一定欠缺。
不合格 抄袭他人或从网上直接照搬；不符合作业基本要求：主题
思想不鲜明，对所叙述内容表述不清。
114
陕西省西安中学第二届作业设计大赛
《摩擦力》
作业设计
适用对象：高一学生
设计教师：张兆阳
115
一．设计理念
传统的物理作业形式在很大程度上制约了物理教学效率的提升，新课改的不断
推进呼唤着学生作业形式的变革，因此教师应当结合新课程理念、物理学科的特点
以及学生的实际学习情况，革新知识本位观主导下的教学观以及作业观，充分尊重
学生认知发展规律，体现层次差异与多元化，优化物理作业设计。作业设计需要从
枯燥的形式训练转向个性表达和思维创造、从定向布置转向梯度设置与按需选择，
从对作业难度与数量的盲目追求转向促进学生真实且完整生命发展的育人本质。
因此可以将作业设计分成如下三个层次，最终实现育人目标。
作业设计的第一层次应当为巩固基础知识，熟练掌握是应用知识解决问题的前
提，这就要求作业设计应尊重学生身心健康认知发展规律的基础上，以知识发展逻
辑为轴心，实现课堂与课后知识的双向融通和系统整合。第二层次为进阶提升类作
业，通过创设情境将知识记忆转换为基于个体的知识建构和能力培养，给学习能力
中等的学生留有思考空间，引领学习能力优秀的学生发展思维能力，让每个学生都
能通过分层作业巩固知识、发展能力。第三层次是综合应用类作业，发掘学生感兴
趣的主题，让学生在真实情境中体验、探究、解决问题、获得真知，培育核心素养。
图 1：三种梯度作业设计
二．教材分析
巩固基础
综合应用
能力提升
作业育人
生活性
116
（一） 课标要求：
通过实验认识滑动摩擦力、静摩擦力的规律，能用动摩擦因数计算滑动摩擦力。
（二）教材内容分析：
本节课是人教版高中物理必修 1 第三章第二节的内容，是在初中摩擦力知识基
础上的延伸和拓展。本节是相互作用教学的重点和难点，是受力分析的基础。 本
节课从学生的认知水平出发，设计演示实验、探究实验，努力创设情境让学生观察、
体验、探究，从而使学生体会“观察有目的、探究有方法”。通过引导学生参与实验
探究过程，引发学生思考，培养学生设计实验方案的能力，提高学生的科学探究素
养，激发学生学习物理的兴趣，突出以学生为主体，教师为主导的新课程理念。
三．作业设计目的
（一）物理观念：
通过对实验过程中摩擦力变化判断的试题，理解静摩擦力的大小，以及最大静
摩擦力。
通过对真实情境试题的分析，理解摩擦力的产生条件和原因，能对静摩擦力、
滑动摩擦力进行基本计算。
（二）科学思维：
通过对滑动摩擦力的计算，使学生养成严谨分析的逻辑思维习惯。
通过对真实情境中静摩擦力大小和方向分析判断，培养学生面对新的物理情境，
善于联系所学知识和方法，强化物理思维的迁移与拓展。
（三）科学探究：
通过对取自生产生活真实情境的试题，培养学生从真实情境中提取出物理模型
的能力，养成突出主要矛盾，忽略次要因素的方法。
（四）科学态度与责任：
通过对实验的实际应用，激发学生学习物理知识的兴趣和热情，渗透物理研究
和学习的科学态度的教育。
通过取自生产生活真实情景的试题，引导学生在学习过程中树立“从生活走向
物理，从物理走向社会”的实践意识。
117
四．作业类型及性质
学生要在自身理解能力、数学运算能力、逻辑思维水平、创新能力的基础上，
根据每堂课的内容进行更适合自己的训练。不同类型学生的学习需求、智力发展的
水平和潜能存在很大差异，应该尽可能地予以尊重和满足，使课程目标具有多层次
要求。
因此作业分为三个层次，第一层次为巩固基础，强调基础性，讲求科学性，以
巩固教学效果最佳值为数量标准。第二层次为能力提升，强调思考性，意在锻炼学
生的思考能力，善于联系所学知识和方法，给学生批判性思考和解决问题的机会。
第三层次为综合应用，培养学生综合运用能力。理论联系实际，善于运用所学于生
活中，通过小组合作探究培养学生的创新创作能力和团队精神。
五．作业内容及设计意图
（一）巩固基础
题号 题目内容 设计意图
1
关于滑动摩擦力 ,下列 说 法 正 确 的 是
( )
A.压力越大,滑动摩擦力越大
B.压力不变,动摩擦因数不变,接触面积越大,滑
动摩擦力越大
C.压力不变,动摩擦因数不变,速度越大,滑动摩
擦力越大
D.动摩擦因数不变,压力越大,滑动摩擦力越大
核心素养：
物理观念 科学思维
此题通过对概念
的辨析，帮助学生理解
滑动摩擦力的概念
2
关于静摩擦力与弹力的关系，下列说法正
确的是( )
A.有弹力一定有静摩擦力
B.有静摩擦力一定有弹力
C.弹力越大,静摩擦力越大
D.静摩擦力越大,弹力一定越大
核心素养：
物理观念 科学思维
此题主要考查静
摩擦力与弹力的关系,
提高学生对物理量间
关系的辨析能力,形成
自己的物理观念。
118
3
如图所示，物体在 F=100 N、方向水平向
左的拉力作用下,沿水平面向右运动。已知物体
与水平面间的动摩擦因数 μ=0.2,物体质量
m=5 kg, 则 物 体 所 受 摩 擦 力 为 (g 取 10
m/s2
)( )
A.10 N,水平向左
B.10 N,水平向右
C.20 N,水平向左
D.20 N,水平向右
核心素养：
物理观念 科学思维
此题主要考察学
生对滑动摩擦力大小
计算的理解。
4
(多选)如图所示,有一重力不计的方形容
器,被水平力 F 压在竖直的墙面上处于静止状
态,现缓慢地向容器内注水,直到将容器刚好盛
满为止,在此过程中容器始终保持静止,则下列
说法正确的是( )
A.容器受到的摩擦力不变
B.容器受到的摩擦力逐渐增大
C.水平力 F 可能不变
D.水平力 F 必须逐渐增大
核心素养：
科学探究 科学态度与
责任
此题主要考查学
生理论联系实际的能
力,提升学生的科学思
维。
5
如图甲所示，A 物体放在水平面上,与水平
面间的动摩擦因数为 0.2,物体重 10 N,设物体
A 与水平面间的最大静摩擦力为 2.5 N,若对 A
施加一个由 0 均匀增大到 6 N 的水平推力 F,
请在图乙中画出 A 所受的摩擦力 FA随水平推
力 F 变化的图线。
核心素养：
科学探究 科学思维
此题与实验相结
合，分析静摩擦力的大
小变化，考察学生的实
119
验能力和对与静摩擦
力的理解
6
如图所示,一张重力为 300 N 的书桌放在
水平地板上,因装修需要移动其位置,经测量至
少要用 100 N 的水平推力,才能将它推动。移动
以后,只要用 90 N 的水平推力就能使它继续做
匀速运动。
(1)书桌与地板之间的最大静摩擦力有多大?
(2)书桌与地板之间的滑动摩擦力有多大?书桌
与地板之间的动摩擦因数为多少?
(3)若用 120 N 的水平推力推书桌,书桌受到的
摩擦力有多大?
核心素养：
物理观念 科学探究
本题通过对实际
生活情境，考察学生对
于滑动摩擦力和静摩
擦力的理解。
（二）能力提升
题号 题目内容 设计意图
1
如图所示,用大小为 100 N 的握力握住一
个重为 40 N 的瓶子。瓶子竖直,始终处于静止
状态。已知手掌与瓶子间的动摩擦因数 μ=0.5,
则( )
A.瓶子受到的摩擦力大小为 40 N
B.瓶子受到的摩擦力大小为 50 N
C.当握力进一步增大时,瓶子受到的摩擦力将
成正比增大
D.当握力持续减小时,瓶子受到的摩擦力大小
将持续减小
核心素养：
物理观念 科学思维
此题考查学生的推理
分析能力,逐步提升科
学思维。
120
2
一物块在水平力拉动下,沿静止的水平传
送带由 A 端运动到 B 端,如图甲所示,这时所受
摩擦力为 Ff1;现开动机械让传送带向左匀速传
动,再次将同样的物块由传送带的 A 端匀速拉
动到 B 端,如图乙所示,这时所受摩擦力大小为
Ff2。则 Ff1、Ff2 的大小关系满足( )
A.Ff1=Ff2
B.Ff1<Ff2
C.Ff1>Ff2
D.上述三种情况都有可能
核心素养：
物理观念 科学思维
此题考查学生的
推理分析能力,逐步提
升科学思维。
3
装修工人施加一个水平拉力将材料从水
平台面上拖出,如图所示,则在匀速拖出材料的
过程中(材料未翻倒)( )
A.材料与平台之间的接触面积逐渐减小,摩擦
力逐渐减小
B.材料与平台之间的接触面积逐渐减小,拉力
逐渐减小
C.平台对材料的支持力逐渐减小,摩擦力逐渐
减小
D.材料与平台之间的动摩擦因数不变,支持力
也不变,因而工人拉力也不变
核心素养：
科学思维 科学态度与
责任
此题通过生活中
的真实情境考查学生
对于滑动摩擦力大小
的理解。
4
在中学秋季田径运动会上,高一某同学奋
力拼搏,勇夺男子 100 m 冠军,图甲、乙为该同
学奔跑途中的两个瞬间,用 Ff1、Ff2 分别表示该
同学在图甲、乙两瞬间所受到的摩擦力,则关于
核心素养：
科学思维 科学态度与
责任
121
Ff1、Ff2 的方向,以下说法正确的是( )
A.Ff1 向后,Ff2 向后
B.Ff1 向前,Ff2 向前
C.Ff1 向前,Ff2 向后
D.Ff1 向后,Ff2 向前
通过对人走路情
境的分析，强化学生
对静摩擦力方向的理
解，静摩擦力可以作
为动力，也可以作为
阻力。
5
如图所示,某同学想进行一项挑战,他两手
水平用力夹起一摞书保持静止,设手对书施加
的水平压力 F=220 N,若每本书的质量均为
0.90 kg,手与书之间的动摩擦因数为 μ1=0.4,书
与书之间的动摩擦因数相同,均为 μ2=0.3,设最
大静摩擦力等于滑动摩擦力,g 取 10 m/s2。则
该同学( )
A.最多能夹住 9 本书
B.最多能夹住 19 本书
C.最多能夹住 14 本书
D.最多能夹住 16 本书
核心素养：
科学思维 科学态度与
责任
此题引导学生在
学习知识的同时更加
能将知识应用于实
际。
6
如图甲所示把一根长 20 cm 的轻质弹簧上
端固定,下端系一质量为 1 kg 的木块,当木块静
止时,弹簧长为 25 cm;把此木块放在水平桌面
上,用这个轻质弹簧水平拉它,当弹簧长为 22
cm 时,木块沿桌面匀速运动,如图乙所示。g 取
10 N/kg,求:
(1)弹簧的劲度系数;
(2)木块与桌面间的动摩擦因数
核心素养： 物理观念
科学思维
此题考查学生的
推理分析能力,逐步提
升科学思维。
122
（三）综合应用
题号 题目 设计意图
1
在日常生活中摩擦力随处可见，在生活中
应用的例子有很多。在生活中，我们应合理利
用摩擦，尽可能减少摩擦给我们工作、劳动等
等带来的损害，合理利用摩擦，造福人类。
请同学们课后查阅资料，小组讨论生活中
摩擦力的应用或减少摩擦力危害的方法。
核心素养：
科学思维 科学态度与
责任
通过学生自主查阅资
料，结合所学过的知识
深刻理解摩擦力的概
念，认识到物理学在生
活中的应用。
六．评价标准及反馈形式
（一）评价标准
采用多维度的评价标准，关注以下几方面：第一、关注学生作业的正确率。
第二、关注学生们的综合能力。第三、关注学生做作业时表现出的情感和态度。
第四、关注学生的学习习惯。可采用如下表格：
表 1：作业评价标准表
评价方面 满分 得分
知识掌握 5 分
综合能力 5 分
情感态度 5 分
学习习惯 5 分
总分 20 分
（二）作业反馈：
1. 作业反馈要及时
通常学生在交了作业后，都会急切地盼着自己的作业能得到老师的首肯，如
果老师拖着不批, 学生也会渐渐忘记这个作业，再发下来，作业的有效性就会降
123
低。同时，老师批得慢，会给学生造成不良的榜样，养成拖拉的习惯。
2. 作业评价方式要多样
可以结合学生小组批改、互相批改、师生面批。可以让学生偶尔尝试小组批
改或两两相互批改。此时，他们往往会很认真地批改，睁大眼睛找错误，这可以
让学生更深刻地认识一些答题有关的问题，比如，整洁的卷面，清晰的字迹是很
重要的。向身边的优秀同伴学习。
师生面批要覆盖面尽量广一些，在时间不多的情况下，要向学困生倾斜。面
批可以增加师生感情，了解学生想法，告诉他，老师对他寄予厚望。在面批的过
程中，要有针对性地找出学生学习困难的关键所在，帮助他寻找解决的办法。当
然，面批可以有批评，但是，一定要避免损伤学生的自尊心。要注意方式方法，
语气语调，婉转的但是明确地指出学生的不足之处。
作业反馈可从教师批→师生共同批→学生自己评价批改方向发展，以提高学
生自评能力，促使学生主动参与而不是被动地接受评价意见。
3. 作业批改评价要有人情味
很多时候学生对物理有一种畏惧感，这与我们的物理作业有时显得过于刻板、
冰冷、生硬有关。在大面积面批不可能的情况下，作业批改评价中可以增加一些鼓
励性的语言，增进师生情感沟通。比如，在作业中不失时机地插入充满人情味的话
语:“加油!”“可别忘了.....”“祝你....”“你怎么退步了?”“认真订正哦!”等话语，这样更有
利于学生调动积极的心态，产生学习的激情，进而提高作业的有效性。
七．作业完成情况分析
本次作业由高一年级三个班共 158 名学生完成，其完成作业所用时间以及作
业完成情况如下表 2、表 3：
表 2：完成作业所用时间统计表
完成所需时间 人数 所占比例
20-40 分钟 99 62.66%
40-60 分钟 48 30.38%
60 分钟以上 11 6.92%
124
表 3：作业完成情况统计表
作业完成情况（总分） 人数 所占比例
0——5 分 2 1.27%
5——10 分 9 5.70%
10——15 分 67 42.41%
15——20 分 80 50.63%
通过学生们作业完成情况反映出：
1. 本次作业设计难度时间适宜，符合国家规定以及学生身心特点，适合全
体学生完成，符合“双减”政策的要求。
2. 大多数学生作业完成情况良好，说明大多数学生掌握了本节课静摩擦力
和滑动摩擦力的基础概念。
3. 本次作业中和真实情境相结合的题学生错误率较高，反映出学生从真实
情境中建立物理模型并和所学知识相联系起来的能力仍有待加强。
4. 在老师的不断强调下，大多数同学能够养成良好的书写习惯，但是仍有
少部分同学书写过程混乱，老师可以与这些同学进一步面谈。
从此次作业设计的完成情况来看，教师可以根据学情，编制适合自己学生的题
目，精心设计指向性明确、有实用性、开放性、趣味性和时代地域特色的作业，及
时批改，多样评价，及时讲评并督促学生订正。使作业真正实现“质”的变化，让学
生化被动学习为主动学习，让作业回归生活实际和生命质量提升，才能真正发挥作
业的育人功能。
125
陕西省西安中学第二届作业设计大赛
《铁及其化合物》
作业设计
适用对象：高一年级
设计教师：马 育 谷
126
一、作业设计思想
《普通高中化学课程标准（2017 年版）》（以下简称“课程标准”）明确指出，
教师应注意发挥课后作业对于学生化学学科核心素养的诊断与发展功能，依据课
程内容各主题的学业要求，精心编制或精选课后作业题，使“教、学、评”活动有
机结合。作业是学生巩固知识、培养能力、提高学科核心素养的重要载体，也是教
学评价的重要工具，其质量直接影响了学生的学习效果。“三新”背景下，为充分
发挥作业的评价功能，作业设计形式应多元化，作业设计内容应情境化、结构化和
层次化。本设计基于新课标中的学业试题命制框架（如图 1），从真实情境、实际
问题、化学知识三个要素出发，以发展核心素养为目标，构建了作业设计的一般程
序（如图 2）。
图 1 新课标命题框架
图 2 作业设计的一般程序
本作业设计内容选自人教版（2019）必修第一册第三单元第一节《铁及其化合
物》，设计基于课程内容和学生发展情况，实施“教、学、评”一体化设计。作业
设计突出情境化，以铁及其化合物在生产生活中的实际应用为问题情境，增强学生
类比迁移和解决复杂问题的能力，引导学生逐步完善学科大概念。作业设计体现层
次化和结构化，设计不同梯度、多维度的问题，兼顾不同学生学习水平的差异的同
时丰富学生的认知角度，以突破学生在元素化合物学习中认知结构单一、缺乏知识
联结的学习困难，让“庞杂散乱”的元素化合物知识“顺理成章”。
127
二、作业设计和评价依据
（一）学科能力系统模型
北师大王磊教授团队提出了从知识到能力和素养的转化模型（见图 1）。该模
型认为，学科知识需要经过学习理解、应用实践与迁移创新才能完成从具体知识学
习向知识功能化和素养化的方向跨越，学科素养是学生经过学科学习逐渐形成、面
对陌生不确定的问题情境所表现出来的关键能力和必备品格，是知识经验在迁移
创新水平上的集中体现。该模型回答了在每个阶段对应的学科核心内容主题上，学
生应该要达到的能力素养目标的具体表现问题。
图 3 从知识到能力和素养的转化模型
（二）课程标准要求
【内容要求】
结合真实情境中的应用实例或通过实验探究，了解钠、铁及其重要化合物
的主要性质，了解这些物质在生产、生活中的应用。
【学业要求】
1．能依据物质类别和元素价态列举某种元素的典型代表物。能利用电离、离
子反应、氧化还原反应等概念对常见的反应进行分类和分析说明。
2．能列举、描述、辨识典型物质重要的物理和化学性质及实验现象。能用化
学方程式、离子方程式正确表示典型物质的主要化学性质。
3．能从物质类别、元素价态的角度，依据复分解反应和氧化还原反应原理，
预测物质的化学性质和变化，设计实验进行初步验证， 并能分析、解释有关实验
现象。
128
4．能利用典型代表物的性质和反应，设计常见物质制备、分离、提纯、检验
等简单任务的方案。能从物质类别和元素价态变化的视角说明物质的转化路径。
5．能根据物质的性质分析实验室、生产、生活及环境中的某些常见问题，说
明妥善保存、合理使用化学品的常见方法。
6．能说明常见元素及其化合物的应用（如金属冶炼、合成氨等）对社会发展
的价值、对环境的影响。能有意识运用所学的知识或寻求相关证据参与社会性议题
的讨论（如酸雨和雾霾防治、水体保护、食品安全等）。
（三）学生认知发展进阶
图 4 “铁及其化合物”主题的学生认知发展进阶
（四）铁及其化合物的认知模型
图 5 铁及其化合物的认知模型
三、作业评价指标
（一）学习表现指标
129
依据《课程标准》中的内容要求和学业要求，结合学科能力系统模型、学生认
知发展进阶和铁及其化合物的认知模型，设计了“铁及其化合物”主题的学习表现
评价指标（见表 1）。
表 1 “铁及其化合物”主题的学习表现评价指标
学习表
现指标 学习表现指标描述
A1-1 知道铁及其化合物的物理性质、化学性质、典型实验现象及应用
A1-2 能书写铁及其化合物主要的化学方程式
A2-1 建立铁及其化合物的性质、典型实验现象、应用之间的关联
A2-2 建立物质类别、价态视角与铁及其化合物性质之间的关联
A3-1
能够论证铁和水蒸气的实验探究中理论预测、实验现象、形成结论的逻
辑性
A3-2 能够论证说明 Fe(OH)3、Fe(OH)2 的制备方法
A3-3 能够论证说明 Fe2+、Fe3+的检验方法，以及关键证据选取的合理性
B1-1
基于铁及其化合物的物质类别和元素化合价，对其发生的简单陌生反应
进行原理分析、现象解释
B2-1
利用铁及其化合物的相关性质和研究无机物性质的思路方法，推论预测
铁及其化合物发生的陌生反应或现象
B3-1
基于研究无机物性质的方法，结合铁及其化合物的相关性质，对铁及其
化合物的陌生性质进行理论预测，并设计实验进行初步验证
B3-2
从单一或组合角度预测物质的性质，并依据物质性质设计实验方案，完
成简单的铁及其化合物的分离提纯、检验和制备等任务
C1-1
基于研究无机物性质的方法，结合有关性质，能在陌生、复杂情境中，理
解铁及其化合物的转化（流程）
C2-1
多角度系统铁及其化合物的性质，能够在真实复杂的问题情境中，综合
考虑多种变量的影响，设计或评价实验方案，系统探究论证物质的性质
C3-1
多角度系统认识铁及其化合物的性质，在开放性的问题情境中，能创造
性完成应用实践或探究创新型任务
（二）评价等级设计
依据《课程标准》中学科核心素养的四个水平，结合学生的认知发展进阶和铁
及其化合物的认知模型，将学生的学习结果分为“合格”“良好”“优秀”“卓越”
四个水平等级，具体说明如下（见表 2）。
130
表 2 “铁及其化合物”主题的学习表现评价等级
水平
等级 水平描述
合格 直接利用题目给定的角度解决简单问题
具体知识的简单记忆
良好 根据题目所给证据，对物质的性质进行预测分析，实现知识的概括关联
优秀 自主基于类别通性、氧化还原反应等角度分析和预测物质性质，设计实
验方案进行分析论证
卓越 自主调用氧化还原反应、化学实验基础、物质性质类比等化学理论知识，
处理综合复杂、开放度较高的问题，完成应用实践或探究创新型任务
四、作业类型
本作业设计以“基础作业”“提高作业”“探究性作业”和“实践性作业”分别对
应层次递进、形式多样的习题，紧扣教学内容，充分体现分层教学的思想。引导学
生由易到难、由浅入深，对所学化学知识和原理在应用中回顾、思考和巩固，在课
堂学习的基础上，进一步深入理解铁及其化合物的相关知识。作业设计充分凸显化
学学科特点，重视所学知识与生活、生产实践的密切联系，突出对学生的思维训练
和能力培养。多种形式的作业从不同角度引导学生领会知识内涵，在作业完成过程
中实现学生化学学科核心素养的发展和问题解决等能力的提升。
五、作业设计内容及设计意图
【基础作业】
1．维生素 C 又称“抗坏血酸”，能帮助人体将食物中摄取的、不易吸收的
Fe3＋转化为易吸收的 Fe2＋，下列有关分析错误的是（ ）
A．维生素 C 具有还原性
B．Fe3＋转化为 Fe2＋发生了氧化反应
C．维生素 C 药片应隔绝空气保存
D．向 Fe3＋的溶液中加入 Cu，也能将 Fe3＋转化为 Fe2＋
[设计意图] 联系生活实际创设真实问题情境，学生可以从情境中获取物质性
质的证据，突出化学知识在解决生活生产实际问题的应用，体现学科价值。
能力要素 学习表
现指标 学习表现指标描述 水平
等级 核心素养
A1
辨识记忆 A1-1
知道铁及其化合物的物理性质、化学
性质、典型实验现象及应用 合格 宏观辨识与
微观探析
131
2．钢铁锈蚀的过程，实际上是铁与空气中的氧气、水蒸气等发生化学反应
的过程。有一种防锈蚀的工艺叫烤蓝，烤蓝的原理是在钢铁和水蒸气反应在其表
面生成一定厚度和强度的致密的氧化层。用如图所示装置进行 Fe 与水蒸气反应
的实验(部分夹持装置已略去)，下列有关说法不正确的是（ ）
A．装置 A 的作用是为实验提供持续不断的水蒸气
B．装置 B 中发生反应的化学方程式是 2Fe+3H2O(g)
高温
Fe2O3+3H2
C．装置 C 中加入的固体干燥剂可能是碱石灰
D．用盐酸溶解固体生成物所得溶液有颜色
[设计意图] 以钢铁的防锈工艺——烤蓝创设问题情境，学生可以从情境中获取
物质性质的证据，通过对课本实验装置的创新，促进学生的知识迁移。
能力要素 学习表
现指标 学习表现指标描述 水平
等级 核心素养
A3
说明论证 A3-1
能够论证铁和水蒸气的实验探究中理论
预测、实验现象、形成结论的逻辑性 合格 证据推理与
模型认知
3．用如图装置可以制备 Fe(OH)2 沉淀，下列说法不正确的是
A．该实验应该先打开 C，一段时间后再关闭 C
B．实验完成时，在 A 容器中得到白色沉淀
C．如果将 NaOH 溶液直接滴入 FeSO4 溶液中，最终得到红褐色沉淀
D．本实验制备的氢氧化亚铁可以相对较长时间保持白色状态
132
[设计意图] 以氢氧化亚铁的制备实验为载体，考查学生根据物质的性质和实
验现象分析探究反应原理和产物，培养学生的科学探究能力。
能力要素 学习表
现指标 学习表现指标描述 水平
等级 核心素养
A3
说明论证 A3-2
能够论证说明 Fe(OH)3、Fe(OH)2 的制
备方法 合格 证据推理与
模型认知
B3
简单设计 B3-2
利用物质性质设计实验方案，完成简
单的铁及其化合物的分离提纯、检验
和制备等任务
良好 科学探究与
创新意识
4．在中国历史上，岩画、壁画、书画，以及漆制品和瓷制品彩绘等所有需要
图像绘制的领域，各类矿物颜料发挥了重要作用。雌黄、褐铁矿是常见的黄色颜料
矿物，赤铁矿是常用的红色颜料矿物，俗称赤红。
（1）为了检验赤铁矿颜料，先将赤铁矿颜料研磨后在其溶液中加入稀盐酸，
再加入硫氰化钾(KSCN)，实验现象是__________________________。
（2）敦煌壁画展现了具有东方独特美感的色彩，构成这些色彩的颜料，是中
国文化艺术的基因密码。早期敦煌壁画彩塑中，使用土红颜料最多，敦煌壁画魅力
在于历经千年，自然保存下来，请你利用所学知识解释为何敦煌壁画侵蚀少，保存
时间久：_______________________________________________________________。
（3）“青砖黛瓦，故景如旧”该诗句描写古建筑风格，青色的砖、小片的黛瓦，
砖瓦焙烧分为氧化焙烧和还原焙烧，青砖需要经过在氧化焙烧后，密封窑体，隔绝
空气，加煤炭，通过燃烧耗尽氧气并形成还原氛围，Fe2O3 与 CO 反应得到 FeO。
该反应化学方程式是___________________________，还原剂是____________，氧
化剂是____________。
[设计意图] 以中国古代文化创设问题情境，学生可以从情境中获取物质性质
的证据，引导学生赞赏我国悠久广博的历史文化，在问题解决过程中增强民族自豪
感。
题号 能力要素 学习表
现指标 学习表现指标描述 水平
等级 核心素养
（1）
A3
说明论证 A3-3
能够论证说明 Fe2+、Fe3+的检验方
法，以及关键证据选取的合理性 合格 宏观辨识与
微观探析
133
（2）
A2
概括关联 A2-1
建立铁及其化合物的性质、典型
实验现象、应用之间的关联 合格 证据推理与
模型认知
（3）
A1
辨识记忆 A1-2
能书写铁及其化合物主要的化学
方程式 合格 宏观辨识与
微观探析
【提高作业】
1．“磁性胶体粒子”是磁盘、录影带常用的材料，利用表面有少量红锈斑的
废铁屑制备磁性四氧化三铁胶体的简单流程如下，下列说法正确的是（ ）
A．废铁屑与硫酸反应过程中涉及的氧化还原反应只有一个
B．加适量 H2O2 的目的是将部分 Fe2＋氧化为 Fe3＋
C．溶液 A 中 Fe2＋和 Fe3＋的浓度最佳比为 2∶1
D．提纯 Fe3O4 胶体的方法是过滤
[设计意图] 以四氧化三铁胶体工业制备为情境，考查学生从氧化还原和物质
类别角度理解和分析物质转化和工艺流程，提升学生的系统分析能力。
能力要素 学习表
现指标 学习表现指标描述 水平
等级 核心素养
A2
概括关联 A2-2
建立物质类别、价态视角与铁及其化
合物性质之间的关联 合格 宏观辨识与
微观探析
B1
分析解释 B1-1
基于铁及其化合物的物质类别和元素
化合价，对其发生的简单陌生反应进
行原理分析、现象解释
良好
证据推理与
模型认知
科学探究与
创新意识
2．FeCl3 的熔点为 306 ℃，沸点为 315 ℃，常用于污水处理、线路板蚀刻等，
实验室通过如图所示装置制备 FeCl3。下列说法正确的是( )
134
A．烧瓶中加入浓盐酸宜先打开分液漏斗上端玻璃塞再旋开下端活塞
B．X、Y 试剂分别为饱和 NaHCO3 溶液、浓硫酸
C．实验进行时存在安全隐患
D．装置⑥中宜放入氯化钙
[设计意图] 以 FeCl3 制备为实验情境，考查原料气氯气的制备、净化，产物的
收集和分离方法，有助于学生建构物质制备、净化、收集、尾气处理认知模型。
能力要素 学习表
现指标 学习表现指标描述 水平
等级 核心素养
B2
推论预测 B2-1
利用铁及其化合物的相关性质和研究
无机物性质的思路方法，推论预测铁
及其化合物发生的陌生反应或现象
良好 证据推理与
模型认知
3．碳酸亚铁是菱铁矿的主要成分，白色结晶，其一般用于制铁盐和兽药，加
热会分解，请你猜想并预测 FeCO3 的化学性质，并设计探究 FeCO3 的方案。
[设计意图] 以 FeCO3 制备为实验情境，考查学生从不同角度预测陌生物质的
化学性质，并根据预测设计实验进行验证，评价学生关于探究物质性质的一般思路
的模型建构情况。
能力要素 学习表
现指标 学习表现指标描述 水平
等级 核心素养
B2
推论预测 B2-1
利用铁及其化合物的相关性质和研究
无机物性质的思路方法，推论预测铁
及其化合物发生的陌生反应或现象
良好 证据推理与
模型认知
B3
简单设计 B3-1
基于研究无机物性质的方法，结合铁
及其化合物的相关性质，对铁及其化
合物的陌生性质进行理论预测，并设
计实验进行初步验证
优秀
证据推理与
模型认知
科学探究与
创新意识
【探究性作业】
某种常见补铁药物的主要成分为琥珀酸亚铁，该药品难溶于水但能溶于常见
稀酸。某学习小组同学设计实验检验药片中 Fe2+的存在并测定其含量(假设杂质不
参与反应)。已知 K3[Fe(CN)6]与 Fe2+会产生蓝色沉淀。回答下列问题：
（1）甲同学为了检验药品中 Fe2+ 的存在。将药物碾碎、水溶后过滤。取少量
所得滤液于两支试管中，分别加入 K3[Fe(CN)6] 溶液和 KSCN 溶液，观察并记录
135
实验现象。
①甲同学过滤时进行的下列操作不规范的是______(填标号)。
a．用玻璃棒在漏斗中搅动以加快过滤速率
b．滤纸边缘高于漏斗边缘
c．将滤纸润湿，使其紧贴漏斗内壁
②滤液加入 K3[Fe(CN)6]溶液或 KSCN 溶液中均未出现明显现象，其主要原因
为______________________________________________________________。
（2）乙同学设计如下实验测定药片中 Fe2+的含量。
步骤一：取本药品 10 片，碾碎后加入一定浓度的稀硫酸，在适当的条件下配
成 100mL 溶液。
步骤二：准确量取 20.00mL 步骤一所得溶液放入烧杯中。
步骤三：向烧杯中加入过量 H2O2 溶液后，再加入过量 NaOH 溶液，产生沉淀，
将沉淀过滤出来后洗涤、干燥，灼烧至固体质量恒定，得 0.64g 固体。
①步骤三中，加入 H2O2溶液时发生反应的离子方程式为_________________，
灼烧后所得固体的颜色为________。
②若将步骤三中的 H2O2 溶液换为 Cl2 也能达到目的，但使用 H2O2 溶液的好处
是__________________________________________。
③由实验数据计算，每片药片中含_________mg Fe2+。
（3）FeSO4 也可用作补铁剂，使用时建议与维生素 C 同服，甲同学猜测维生
素 C 可将 Fe3+转化为 Fe2+，以利于人体吸收。为了验证这一猜想，设计了如下实
验：
实验方案 实验现象
取适量 Fe2(SO4)3 溶液于试管中，加人维生素 C 片，振荡溶解后，
滴加酸性高锰酸钾溶液 紫色褪去
由上述实验能否得出“维生素 C 可将 Fe3+转化为 Fe2+”的结论？回答并说明
理由：________________________________________________。
[设计意图] 通过生活中补铁剂中铁元素的价态为实验探究情境，考察学生根
据实验现象、物质的性质，探究反应规律、设计实验的能力，体会实验条件的控制
对完成科学实验及探究活动的作用。通过探究实验过程中的异常现象，体验实验探
136
究的基本环节，能运用分析、对比、推理、控制变量等方法探究反应原理，解释化
学现象，揭示现象的本质和规律。
题号 能力要素 学习表
现指标 学习表现指标描述 水平
等级 核心素养
（1）
A3
说明论证 A3-3
能够论证说明 Fe2+、Fe3+的检验
方法，以及关键证据选取的合理
性
合格 宏观辨识与
微观探析
（2）① B1
分析解释 B1-1
基于铁及其化合物的物质类别和
元素化合价，对其发生的简单陌
生反应进行原理分析、现象解释
良好 证据推理与
模型认知
（2）② C1
复杂推理 C1-1
基于研究无机物性质的方法，结
合有关性质，能在陌生、复杂情
境中，理解铁及其化合物的转化
（流程）
卓越 证据推理与
模型认知
（3）
C2
系统探究 C2-1
多角度系统铁及其化合物的性
质，能够在真实复杂的问题情境
中，综合考虑多种变量的影响，
设计或评价实验方案，系统探究
论证物质的性质
卓越 科学探究与
创新意识
【实践性作业】
铁的化合物在古代文物做旧沁色、古代艺术壁画领域方面有着广泛应用，在今
日生产生活方面的作用更是不可取代，铁系纳米材料也是研究前沿。请选择任选下
列两个探究任务其一进行研究作答。
1．学习了铁及其化合物内容，请你对铁元素及化合物的物理性质、化学性质、
用途及在自然界中的存在形式做归纳总结，形式不限（可用树状图、交叉分类归纳
法、思维导图等），请选择一种含铁化合物查阅资料书写一篇科普小论文。
2．学习了铁及其化合物内容，请你从物质类别和元素化合价角度对铁及其化
合物进行二维建构，并画出价类二维图；请选择一种含铁化合物查阅资料书写一篇
科普小论文。
[设计意图] 设置开放性作业，学生可选择感兴趣的内容，通过查阅资料，强
化信息获取与加工能力，了解含铁化合物在生产生活中的广泛应用，化学原理联系
实际，化学视角认识生活，培育学生“科学精神与社会责任”等化学学科核心素养。
137
通过绘制价类二维图，发展学生的“元素观”“分类观”“转化观”，有助于实现学生元
素化合物知识结构化，形成化学的基本观念和研究元素化合物的基本思路。
能力要素 学习表
现指标 学习表现指标描述 水平
等级 核心素养
C1
复杂推理 C1-1
基于研究无机物性质的方法，结合有
关性质，能在陌生、复杂情境中，理
解铁及其化合物的转化（流程）
卓越 证据推理与
模型认知
C2
系统探究 C2-1
多角度系统铁及其化合物的性质，能
够在真实复杂的问题情境中，综合考
虑多种变量的影响，设计或评价实验
方案，系统探究论证物质的性质
卓越 科学探究与
创新意识
C3
创新思维 C3-1
多角度系统认识铁及其化合物的性
质，在开放性的问题情境中，能创造
性完成应用实践或探究创新型任务
卓越 科学态度与
社会责任
六、评价标准及反馈形式
本次作业设计共有12道题，作业全卷满分100分。各题目的赋分标准如下：
“基础作业”模块共计30分，完成建议时长7分钟。第1题至第3题为选择
题，每题5分。第4题为填空题，每空3分，共15分，实验现象描述不准确、物质
性质分析不合理、化学方程式书写不准确进行酌情扣分。
“提高作业”模块共计26分，完成建议时长12分钟。第4题和第5题为选择
题，每题6分。第6题为解答题，分值为12分，物质性质预测为4分，实验方案设
计为8分，物质性质预测正确和实验方案设计合理为满分，若有错误酌情扣分。
“探究性作业”模块共计24分，完成建议时长8分钟。该题中第3、6、7空为
4分，其余每空3分，若有错误酌情扣分。
“实践性作业”模块共计20分，按照内容的创新度、科学性、研究深度进行
赋分。
测验完成后，针对典型错误答案进行学生访谈，以充分了解学生学习困难。
七、作业完成情况分析
（一）各关键能力要素得分情况
对学生各个关键能力要素进行分值统计后，学生各关键能力要素得分情况如
图 6 所示。通过作业成绩分析发现，学生学科能力 A（学习理解）基本达到教学目
标；学科能力 B（应用实践）存在一定的提升空间，教师需要进一步引导学生知识
138
经验程序化，帮助学生建构认知模型；学科能力 C（应用实践）较为薄弱，这一结
果符合高一学生的认知发展规律，他们目前还处于知识经验不能系统化、认知方式
自主化能力不足、知识难以素养化的阶段，还需要再后续的元素化合物的教学中进
一步加强落实，也符合新教材内容螺旋上升的编排结构。
图 6 各关键能力要素得分情况
（二）素养能力表现水平学生人数分布情况
对学生作答情况进行分析后，素养能力表现水平学生人数分布情况如图 7 所
示。根据统计结果，约 45%的学生处在“良好”水平，占比最多；约 25%的学生处
在“合格”水平；约 21%的学生处在“优秀”水平；其余约 8%的学生处在“卓越”
水平。
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
A1 A2 A3 B1 B2 B3 C1 C2 C3
139
图 7 素养能力表现水平学生人数分布情况
（三）学生的学习困难和对策
通过纸笔测验和对学生的访谈结果发现，学生关于铁及其化合物主题的学习
中存在的学习困难主要有以下几个方面：
1．学生氧化还原反应原理和概念应用不熟练，甚至出现知识调用困难和错误
的情况，导致铁及其化合物的相关物质性质和反应理解出现障碍。在该部分内容教
学时，可布置课前任务，帮助学生复习整合氧化还原反应的相关基本概念。有助于
本节知识内容的理解。
2．学生不能独立对实验方案进行全面的理解，未形成分析实验方案的一般思
路。教师在课堂中可以引导学生自主设计实验方案，设置开放性问题，鼓励学生进
行实验探究，对异常现象进行头脑风暴，进而有效帮助学生提升实验方案设计的能
力。
3．证据的获取和分析中存在逻辑链较短，考虑问题不全面，在教学中需要进
一步锻炼学生的分析推理能力，引导学生强化证据意识，全面分析干扰因素，多角
度认识反应原理。
0%
5%
10%
15%
20%
25%
30%
35%
40%
45%
50%
合格 良好 优秀 卓越
140
陕西省西安中学第二届作业设计大赛
《化学反应速率和化学平衡》
单元作业设计
适用对象：高二年级学生（理科）
设计教师：文玥茗
141
《化学反应速率和化学平衡》大单元作业设计
姓名 文玥茗 学科 化学
教材模块 人教版（2004）选修 4 化学反应原理 第二章 化学反应速率和化学平衡
作业类型 大单元作业
作业功能 1、对《化学反应速率和化学平衡》一章的学习内容进行总结和梳理
2、让学生在众多真实情境中用已有知识理论解决生产和生活中的问题，认识到化
学原理对于生产生活的重要意义
3、通过问题解决过程中的方法引导，培养学生的高阶思维能力，拓宽学生认识问
题的广度和深度
4、利用一些贴近国家政策与发展的案例对学生进行学科思政渗透，引导学生关心
国家大事，学好本领，立志投身祖国建设的伟大事业。
作业目标 知识层面:
1、巩固学生对化学反应速率计算及其影响因素、化学平衡状态的判断、影响化学平
衡移动的因素、化学平衡常数、化学反应进行方向的判断等基本知识的理解
2、能综合利用运用本章所学调控化学反应的三个角度解释生产、生活中的一些现象
和相关问题。
素养层面：
1、在对真实情境中的可逆反应的分析中体会化学反应中的变化观念与平衡思想
2、能用微观粒子间的反应原理解释有关宏观现象，落实宏观辨识与微观探析核心素
养
3、用所学知识解决生活或生产中真实案例中的相关问题，培养科学精神与社会责任
4、能获取题目中提供的文字、数字、图像等证据并进行推理分析，落实推理与模型
认知核心素养
5、在有关实验的问题中落实科学探究与创新意识核心素养
题型 选择题、简答题
142
题目分层
说明
结合普通高中化学课程标准（2017 版）中对于本章节的学业要求，将作业分为三大
部分，第一部分为基础达标，旨在落实本节基本学业要求，题目的难度参考教材课
后习题。第二部分为素养提升，旨在通过真实情境让学生对所学知识加以应用，落
实学生的化学学科素养。第三部分为综合拓展，旨在针对本章学习中的一个项目展
开，结合相关文献资料、实验事实等引导学生设计项目式实践活动方案，进一步培
养学生高阶综合思维能力。其中第一部分的作业要求全体同学完成（题目中标注完
成要求：A），第二部分难度中等的题目要求全体同学完成，其余题目为班级程度较
好的同学完成（题目中标注完成要求：B）。第三部分为综合拓展，为选作内容（题
目中标注完成要求：C），学生在教师提供的话题中选择一个提出研究性学习方案。
时长 60 分钟
第一部分 作业设计内容
亲爱的同学们：
通过本章的学习，你已经学会了从反应的快慢和历程（涉及化学反应速率与机理），反应的
限度（涉及化学平衡），反应的趋势（涉及反应进行的方向）三个角度研究一个化学反应。在这
三个角度的学习中，你逐步建立起了变化观念与平衡思想，能用动态平衡的观点看待和分析化学
变化，能运用控制变量的方法进行实验的设计与评价。接下来，请大家通过本章的综合练习检验
一下自己的知识掌握水平，尝试结合更多的原理和规律解决你所面对的实际问题，提出你在问题
解决过程中遇到的困难和思考，期待大家多样的作业呈现！
作业内容 设计意图
143
第一部分: 基础达标 （完成要求：A）
一、本章学习线索梳理
请同学们参考化学反应速率一部分的学习线索思维导图，选择完成化学
平衡或化学反应进行方向两部分其中之一的学习线索思维导图。
方法推荐：在模块学习完成后，可以结合自己对知识的理解，对各知识
点进行梳理，绘制思维导图，让知识的形成过程在头脑中“再现”，从而
对知识的理解更加透彻。思维导图让零散的知识更加直观化、可视化、网
络化、逻辑化，是一种具有极高应用价值的思维方式。
完成作业中的困难：
考察目的：思维导图是
一种结构化思考的高
效工具，它可以帮助我
们理清思绪，重塑更加
有序的知识体系。在化
学章节复习中运用思
维导图进行学习线索
的梳理能帮助学生建
立本章节学习内容更
清晰的框架。
核心素养：证据推理与
模型认知
关键能力：归纳与论证
144
二、基础过关检测 （ 完成要求：A）
1、下列过程中，化学反应速率的增大对人类有益的是（ ）
A. 金属的腐蚀 B.食物的腐败
B. 塑料的老化 D.氨的合成
考点：化学反应速率的
意义
考察目的：针对化学反
应速率的学习，学生需
要感受到不同化学反
应存在快慢的差异，感
受研究化学反应速率
的意义。本道题通过罗
列与生活相关的不同
反应，让学生体会从速
率角度调控化学反应
的意义。
核心素养：科学精神与
社会责任
关键能力：理解与辨析
能力
2、已知 4NH3+5O2=4NO+6H2O，若反应速率分别用 V（NH3）、V（O2）、
V（NO）、V（H2O）表示，则正确的关系是
A．4V（NH3）=5V（O2） B.5V（O2）=6V（H2O）
C．2V（NH3）=3V（H2O） D.4V（O2）=5V（NO）
考点：化学反应速率与
化学方程式联系
考察目的：化学反应速
率与化学方程式之间
的数量关系在后续化
学平衡状态的判断中
应用非常广泛，为速率
应用的重点。
核心素养：证据推理与
模型认知
关键能力：理解与辨析
能力
145
3、T ℃时，在 0.5 L 的密闭容器中，气体 A 与气体 B 反应生成气体 C，
反应过程中 A、B、C 的浓度变化如图所示。则下列结论正确的是 ( )
A．10 s 时反应生成了 0.2 mol C
B．该反应进行到 10 s 时，消耗了 0.15 mol A
C．该反应的化学方程式为 3A＋B 2C
D．10 s 内用 B 表示的反应速率为 0.01 mol·L－1·s
－1
考点：化学反应速率的
计算
考察目的：通过图像获
取信息并进行速率计
算
核心素养：变化观念与
平衡思想、证据推理与
模型认知
关键能力：分析与推测
能力
4、下列说法中错误的是（ ）
A. 对有气体参加的化学反应，增大压强使容器容积减小，可使单位体
积内活化分子数目增多，因而化学反应速率增大
B. 活化分子之间发生的碰撞一定是有效碰撞
C. 升高温度，可使得反应物分子中活化分子的百分数增大，因为增大
化学反应速率
D. 加入适宜的催化剂，可使反应物分子中活化分子的百分数增大，因
为增大化学反应速率
考点：碰撞理论
考察目的：从碰撞理论
的角度解释影响化学
反应速率的因素，引导
学生能从宏观和微观
两个角度认识问题
核心素养：宏观辨识与
微观探析
关键能力：理解与辨析
能力
5、 【教材实验改编】 将 5mL0.1mol/LKI 溶液和 1mL0.1 mol·L－1FeCl3
溶液混合充分反应后，取混合液分别完成下列实验，能说明溶液中存在
化学平衡 2Fe3＋＋2I－
2Fe2＋＋I2 的是( )
A．向混合液中滴入 KSCN 溶液，溶液变红色
B．向混合液中滴入 AgNO3 溶液，有黄色沉淀生成
C．向混合液中加入少量苯，可以在上层观察到紫红色
D．向混合液中滴入淀粉溶液，溶液变蓝色
考点：化学平衡状态
考察目的：本题改编自
苏教版（2019）选修一
课本实验，旨在帮助学
生从实验角度理解可
逆反应达到化学平衡
的特征。
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核心素养：变化观念和
平衡思想、证据推理与
模型认知
关键能力：分析与推测
能力
6【教材习题改编】总书记在二十大报告中指出，要继续深入推进能源革
命，加强煤炭清洁高效利用。煤炭与水蒸气的反应是煤炭综合利用的重
要途径，反应原理如下：C(s)+H2O(g) CO(g)+H2,若该反应在恒温恒容
的密闭体系中进行，则下列数据中可以判断 t 时刻该反应是否达到平衡
状态的判据是（ ）（不定项选择）
A. t 时刻及其前后 H2O(g)、CO(g)、H2(g)的浓度
B. t 时刻 H2O(g)、CO(g)、H2(g)的浓度
C. t 时刻消耗 H2O(g)的速率与生成 CO(g)的速率
D. t 时刻生成 CO(g)的速率与消耗 H2(g)的速率
考点：化学平衡的判断
考察目的：本题改编自
鲁科版（2019）选修一
课本，改变常用提问方
式考察学生化学平衡
状态的判断。同时，充
分结合时政热点，让学
生理解国家政策并能
够联系化学知识解释
相关原理。
核心素养：变化观念与
平衡思想、证据推理与
模型认知、
关键能力：分析和推测
7、【原创题目】合成氨反应 N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g) ΔH<0 使得工
业化固氮成为现实，是化学家对人类发展的重大贡献。下列措施中
能提高氢气转化率的是（ ）
①提高 N2 和 H2 的投料比 ②减小压强
③降低温度 ④使用催化剂
A. ①④ B.②③ C.①② D.③④
考点：影响化学平衡的
因素
考察目的：依托经典案
例，考察学生对于影响
化学平衡因素的理解
和应用。
核心素养：变化观念与
平衡思想、证据推理与
模型认知
关键能力：理解与辨析
