原子的构成课例及反思

1、原子的构成课例及反思一、问题提出的背景本课题是初中化学第四单元物质构成的奥秘的第一课题，是双基的重要组成部分。本单元基本概念集中，是今后学习的理论基础，又是必不可少的工具，所以本单元对于学生十分重要。本课题第一部分重点介绍原子的构成，要求学生能够从原子内部结构角度解释原子不显电性的原因，又形象的介绍了原子的大小，以及原子中各部分的大小和运动情况。很多教师在教学时认为本课题的重中之重就是让学生知道并记住书中所描述的原子的构成，至于这种原子核式结构的由来和实验基础在初中教学中没有必要涉及。然而本人在教学中发现越是勤于思考的学生在学习这部分知识时，越是困惑书中描述的原子的核式结构怎么得出的？有相应的

2、科学依据吗？如果不能帮助学生弄清这些问题，学生对微观世界真实性产生怀疑，也会打击学生探索未知领域，了解微观世界的热情，越来越习惯性的被动接受老师灌输的知识。有鉴于此，我在第一课时授课中增加了各种原子模型介绍，以及原子内部结构的发现历程等化学史方面的教学内容，尤其是着重介绍了卢瑟福的粒子散射实验，让学生沿着前人的足迹体验知识的产生过程，感受前辈科学家们智慧的火花，同时也使其认识到所学习的原子核式结构模型是有实验基础的，而不是虚幻的、凭空想象出来的。但既要切实解决实际教学中学生所提出的疑问，又要将艰涩的化学史教学变得生动浅显，实属不易。为了解决教学中遇到的这个问题，我作出了更具体细分。二、问题的分

3、析细分问题解决问题的必要性1、 如何设计问题变学生被动接受课本已有结论为学生主动探索思考原子内部结构？保持学生对于化学学习持久动力，在学习过程获取直接或间接经验的同时保持独立思考2、 如何能有效引导学生借助自己研究宏观物质的经验去类比出研究微观粒子？保证学生能够在已有知识和经验的基础上构建新的知识，帮助学生突破理解上的障碍3、 如何能将复杂的微观研究装置简明的呈现给学生，使其了解它的工作原理？了解学生理解水平基础上深入浅出地讲述，能让学生历史上的科学家产生思想上的共鸣4、 如何帮助学生将抽象的实现现象与具体的实验结论联系起来？制定教学目标要符合学生的认知水平，对于过于复杂的内容，要主动讲解简化

4、5、 如何能在教学设计中潜移默化地让学生体会到人类对物质世界的认识是随着不同学科的发展，研究手段的进步而不断更新的，科学领域是没有绝对的权威的，应该崇尚对真理的追求？体现文化课堂的教学理念，丰富学科教学内容。引导学生以发展的眼光看问题，以怀疑的态度学知识，形成勤于思考、终身学习的科研态度。三、问题的解决1、如何设计问题变学生被动接受课本已有结论为学生主动探索思考原子内部结构？ 向学生展示一枚“明显磨损的硬币”设疑：由硬币使用过程中的不断磨损你能想到什么？以“撕纸”活动引发学生对构成物质最小微粒的思考，让学生从身边熟悉的物品入手，去体会前人对微观世界最初的思考，进而产生去了解被认为是构成物质最小

5、微粒原子内部构成的冲动。2、 如何能有效引导学生借助自己研究宏观物质的经验去类比研究微观粒子？当课堂教学推进到各种原子模型的介绍时，语言的描述越来越抽象难懂，为了帮助学生更直观的理解“枣糕”模型，我事先利用竹签将葡萄干固定到球形蛋糕的表面制作出实体模型，让学生课堂上传看，强调这个模型的优点在于合理解释了当时新发现的带负电荷的微粒电子，整个原子模型内物质均匀分布。在开始介绍粒子散射实验之前，作为铺垫，开展“如何鉴别桃子内是否有核”活动，激发学生思考并讨论怎样在不打破桃子外形的前提下，了解桃子的内部结构。同学提出了各种方法，重点分析利用长的探针间接观察桃子内部结构的方法，并将这样的思路迁移到微观世

6、界。将“桃子”缩小到“原子”那么大，如果能找到同样缩小的“探针”，深入原子内部，也能借助“探针”能否穿透原子的现象来说明其内部结构。3、如何能将复杂的微观研究装置简明的呈现给学生，使其了解它的工作原理？ 首先是“原子”的选择，实验中选择金箔，是为了尽可能接近研究单层原子的情形，由于学生在实际生活中见过金箔，所以理解起来不困难。需要强调的是，选择金原子也是因为金原子很稳定，不会因为“探针”的刺入而瓦解。其次是“探针”的选择，利用学生已有的科普知识，用放射性元素所发射出的微粒射线来替代“探针”的位置，可以让学生理解成机枪连续射出的子弹形成了子弹流，而且这种“子弹”的体积和金原子数量级接近，符合我们

7、的实验要求。最后是如何获得实验现象，要让学生明白粒子也是微观粒子，它是否穿过金原子肉眼仍然无法判断，所以即使是用屏去截获粒子也还需要通过特殊的放大镜去观察。而且让屏在一个三百六十度的轨道上匀速运动，一段时间后就可以获取各个方向出现粒子的概率。虽然学生没有概率知识，但是有动画的辅助说明，还是很容易接受的。至此，相对复杂的实现装置就介绍完毕了。4、如何帮助学生将抽象的实现现象与具体的实验结论联系起来？学生在分析粒子散射实验的现象时，存在较大的困难，我主要以类比的方法帮助其理解。学生对大角度偏转现象会认为是电子对粒子产生的吸引力所致，对此我采用高速公路上的汽车发生碰撞来类比：粒子好比是一辆小轿车，而

8、电子就仿佛是只蚊子，一群蚊子拉得动一辆轿车吗？而集中了原子几乎所有质量的核就好像是载重卡车，如果粒子这样的小轿车与之碰撞，则并行可能被撞得偏离方向，正碰则可能小轿车被撞飞弹回。这样学生就会领悟到大角度偏转现象与原子中存在质量很大的结构有关。再结合大角度偏转现象出现的机会很小，就能分析出这种质量很大的结构在原子中所占的体积很小了。针对有同学提出核带正电，电子带负电，那为什么电子没有被吸到核里面去的疑问，利用人造卫星绕着地球转，行星绕着太阳转的例子来类比，电子正是因为绕核做高速运动才没有被吸到核里。最终帮助学生实现对各种抽象现象的正确理解。5、如何在教学设计中潜移默化地让学生体会到人类对物质世界的

9、认识是随着不同学科的发展，研究手段的进步而不断更新的，科学领域是没有绝对的权威的，应该崇尚对真理的追求？为了达到我预期的效果，我在教学内容中增设了原子结构的发现史简介：古希腊哲学家德谟克利特所最早提出的“原子”概念道尔顿的原子理论认为原子是不可分割的实心球体。1897年汤姆生发现电子并提出“葡萄干蛋糕”模型并给予评价并展示实物模型强调汤姆生的模型核心是原子中正电荷及质量是均匀分布，带负电的电子如同蛋糕中镶嵌的葡萄干一样分布其中。简述粒子散射实验装置结合粒子散射实验动画视频讲述实验现象，帮助学生分析实验现象初步建立原子核式模型 在总结出核式结构后，我并没有局限于此，作为拓展内容，我补充介绍了在核

10、式模型之后的波尔原子模型以及电子云原子模型。 让学生认识到原子结构模型是科学家根据自己的认识，对原子结构的形象描摹。一种模型代表了人类对原子结构认识的一个阶段。人类认识原子的历史是漫长的，也是无止境的。四、课例教学反思很多教师认为本课题的教学不必要讲粒子散射实验，认为这不是课本内容，浪费时间又增加了学生的理解负担，然而本课例的设计正是在历年教学中由学生处反馈的问题基础上形成的，虽然比传统授课方式时间上花费多一些，但从教学效果上看还是值得的，本节课不仅完成了教学目标中的知识与技能的传授，还让学生在学习实验装置的设计时体验到科学家通过宏观实验了解微观世界的思维方式，并通过对实验现象的分析锻炼了思维

11、；另外在亲历整个原子结构的探索过程中，同学们体验到了科学研究的严谨性，也会逐步树立正确的物质观。从过程与方法、情感态度价值观这两个维度的目标上也达到了预期的目的。当然，本课的备课与实施对教师提出了很高的要求，怎样做到准确严谨、深入浅出、通俗易懂，怎样解答课堂上学生提出的各种问题，都需要教师不断提升自己的专业素养，并充分预设各种问题，如果处理得当，本课例的教学是能够被初中生接受的。附录：原子的构成教案教学目标A. 知识与技能：了解原子由质子、中子、电子构成，知道质子数、核电荷数、电子数的关系。B. 过程与方法：通过分析粒子散射实验的现象，推测原子的内部结构，逐步提高学生的分析、推理能力。C情感态

12、度、价值观：让学生亲历整个原子结构的探索过程，体验科学研究的严谨性、感受前人智慧的火花。教学重点：原子的构成教学难点：卢瑟福粒子散射实验的装置介绍、现象分析。教具投影仪、模型、多媒体教学方法（1）探究讨论法新的课程标准积极倡导自主、合作、探究的学习方式，培养学生自主探究、团结合作、勇于创新的精神。探究讨论促进学生多渠道地获取知识。师生不断问答，学生积极讨论，老师适当点拨和评价。这种教学方法有益于培养学生分析问题的能力，促进学生形成良好的学习习惯、学习态度和学习策略。教学中我主要采用这种教学方式。（2）情景教学法心理实验表明，人在满怀兴趣的状态下学习，注意力集中，思维最活跃，接受最快，记忆最好。

13、所以在教学中创设良好的学习情境、激发学生的学习兴趣相当重要。本课题内容抽象，对学生有一定的难度，所以在教学过程中我注意创设学生熟悉的学习情境，激发学习兴趣，设置有效地讨论，激活学生思维，点燃学生智慧的火花。（3）分析比较法以时间为线索让学生亲历整个原子结构的探索过程，比较不同历史时期的原子模型，让学生自己发现问题，并老师的帮助下，部分地解决问题。教学内容教师活动学生活动活动目的以“撕纸”活动引发学生对构成物质最小微粒的思考观察思考问题创设情景引发兴趣介绍古希腊哲学家德谟克利特所最早提出的“原子”概念以及道尔顿的原子理论倾听讲解了解事实让学生了解有关原子研究的历史提问：你认为原子是否可以再分？讲

14、述1897年汤姆生发现电子并提出“葡萄干蛋糕”模型并给予评价并展示实物模型思考问题观察模型倾听讲述将抽象的微观模型形象化以“鉴别桃子”活动，引导学生利用间接观察的方法获得结论，并将这样的思路迁移到微观世界思考问题设计并表述方案难点突破以宏观入手化解理解障碍简述粒子散射实验装置讲述实验现象帮，助学生分析实验现象初步建立原子核式模型观看Flash总结、分析实验现象锻炼学生的观察能力分析总结能力进一步细化原子核式模型引导学生关注原子核所带电性、体积以及质量，让学生对该模型获得更为清晰的认识，最终给出完整的模型描述倾听讲解体验成就提高学生的理解能力补充介绍：卢瑟福原子模型中对于电子运动描述的由来尽情想象畅所欲言激发学生的想象力归纳总结 原子的内部结构构成微粒、各种微粒的空