《原子结构的模型》教学设计
《原子结构的模型》是学生在教师的指导下,进行自主的学习、合作学习。案例的动画模型有直观、形象的优点,动画与单纯用语言描述相比,教学效果较好。
一、教学分析
(一)教材分析
本节为浙教版初中《科学》八年级(下)第一章《粒子的模型与符号》的第3节第一课时,本节两个课时,第一课时主要对学生学习原子结构模型的建立完善。让学生沿着科学家的道路去构建原子模型,同时渗透模型的构建方法。通过对有关科学家和其研究的介绍,培养学生的科学兴趣,使学生体验、学习科学家提出问题、建立假设、修正模型的研究方法。教会学生学会观察、学会分析、学会总结,帮助学生认知,从而帮助学生构建知识。
本节的基本概念和基础原理多,如原子结构的概念,这些内容抽象,肉眼不可见,远离学生的生活,所以运用了大量的图片和动画来展示或模拟结构,使之形象化,便于直观认识。
本节还密切联系现代生活、生产和科学技术的实际,有着浓郁的生活气息和时代气息。使学生更好地理解科学与生活、科学与社会的关系。
(二)学生分析
从知识水平来看,本节内容抽象,肉眼又不可见,远离生活,学生难以理解,但学生在学习了前面的模型、符号的建立与作用,物质与微观粒子模型的基础上,继续来学习原子结构的模型,有一定的微观认识基础。
从人的思维发展阶段看,初中的学生还处于具体形象思维的阶段,要使他们形成正确的微观的结构表象和概念,需要教师提供直观的动画模型,帮助学生由感性认识上升到理性认识,帮助学生构建知识。
从学生的学习兴趣看, 本节的丰富内容,精美的图片,与生活、科技紧密接合的事例,激起了学生探索科学的兴趣。
二、教学目标
知识与技能:
1.了解原子的构成、原子结构模型及其在历史上的发展过程,体验建立模型的思想
2.了解a粒子散射实验和卢瑟福的原子核式结构。
过程与方法:
1.培养学生的空间想象能力、抽象思维能力、科学的分析推理能力及对所学知识的应用能力。培养学生自主学习的能力。
2.结合教学内容,进行科学思维方法的教育,培养学生的创造意识。
3.了解原子的构成、原子结构模型及其在历史上的发展过程,体验建立模型的思想,体会原子结构模型建立的过程是不断完善和修正的过程。
情感、态度、价值观:
1.使学生感受人类对微观世界的认识是不断扩大和加深的。
2.组织学生探索发现并掌握(运用)“不断完善、不断修正,接近事物本质”的过程。
3.从直观的角度解释微观现象及原子结构模型发展中的思维演绎过程。
三、教学重难点
1.教学重点:
了解原子的构成、原子结构模型及其在历史上的发展过程,体验建立模型的思想。
2.教学难点:
了解a粒子散射实验,对原子结构知识的初步了解
四、教学用具:
多媒体电脑、学生电脑、网络教室 原子结构模型
五、教学模式:
“主导一主体”的教学模式,网络教学
六、教学过程:
【引言】分子是由原子构成的,那么原子又是由什么构成?科学家是怎样揭开原子结构的秘密呢?
为了探索原子内部的构造,科学家们进行了无数次的实验。他们使用原子模型来表示原子并用实验不断地修正模型。【媒体展现】——原子结构的秘密
【过渡】视频中不难发现我们对原子结构的认识已经达到一定高度,但是这个高度是如何慢慢建立起来的呢?请同学们结合教材,利用INTERNET自主学习原子结构模型的建立。汤姆生、卢瑟福、玻尔都是诺贝尔奖获得者。面对这些伟大的科学家、面对人类认识原子结构的历史。面对如此之多的原子模型,我们该学习和掌握原子的哪些结构呢?
让学生明确学习的任务和目标;引导学生把原子结构模型的建立与修正的过程和本节要学习的内容联系起来。
一段时间后学生汇报学习结果。教师提问:
从原子结构模型建立的过程,我们可以获得什么启发?
关于卢瑟福的α粒子散射实验的提问:
大多数粒子不改变原来的运动方向,原因是什么?
有小部分改变原来的运动路径,原因是什么?
极少数被弹射了回来,原因是什么?
【导言】原子的构成是怎样的呢?
【解释】现在大量的科学实验已经证明,原子是由一个居于中心的带正电荷的原子核和在核周围空间作高速运动的带负电荷的电子所组成。一个电子带一个单位负电荷,整个原子呈电中性。——【视频播放】
【文字】原子是由居于原子中心的带正电荷的原子核和带负电荷的核外电子构成;原子核和核外电子所带的电荷总数相等,电性相反,整个原子显电中性
【媒体说明】不停运动的黑色的小球是核外电子,中间的是原子核。理解“原子的组成结构”表述,观看动画,分析、归纳、对照、总结原子的组成结构与动画模型,学生面对动画模型情景的刺激而初步产生了“原子的组成”认识结构,构建微粒带电情况的认识结构。创设情景,激发学生学习兴趣。向学生提供动画情境,用来丰富学生感知,启迪学生思考探究,引导学生联想和想象;动画模型情景的刺激帮助产生学生认识结构和氢原子的动画模型中组成微粒上的“+”“一”号自然迁移到构成原子微粒带电情况。
【导言】我们知道原子核相对于原子来说非常小,那原子核又是由什么构成的呢?
【解释】由于原子核很小,又带正电荷,因此,要认识原子核的结构就更困难了,科学家提出用高能量的离子撞击核的方法来揭示原子核的秘密。
【导言】原子核中的质子和中子分别是带什么电荷呢?【视频】
【文字】原子核由质子和中子构成,其中质子带正电,中子不带电
学生与教师一起观察情境,学生分析教学媒体所传递的信息。创设情境,以培养学生的科学性思维。建构主义认为知识是不能传递的,教师传递的是信息,学生通过观察情境主动建构知识一一原子核的结构。
【导言】你知道每个质子、中子和电子的质量吗?
【导言】你们看电子、质子、中子的质量非常微小。
【媒体展现】
【文字】原子中电子的质量在整个原子质量中所占的比重极小,几乎可以忽略不计,原子的质量主要集中在原子核上。观察动画,比较质子、中子和电子质量。观察动画。学生根据动画所示集体回答问题,体会质子、中子和电子之间质量关系。布鲁纳的发现学习理论:“认识是一个过程,而不是一种产品”。学习不仅是让学生掌握这些知识,更在于让学生去体验知识原理的过程。
【思考】分析表中一个原子中哪些数目总是相等的?
【媒体展现】
【文字】核电荷数=质子数=核外电子数
学生根据表格思考各项数目的关系层层推进,由“原子的组成”推进到“核电荷数、中子数、质子数、核外电子数”以及它们之间的关系,学生不断充实知识系,扩充学生的认知结构。
【导言】科学家们又对质子和中子的构成进行研究【媒体展现】
结尾:观看“一杯水的微观层次分析”视频,体验微观的世界奇妙
【导言】现在请同学一起来练一练。
教师将学生分成若干个小组,每小组轮流讲出结果并说明理由。
教师根据学生练习与发言中反馈的信息,及时发现问题、调整教学策略。【媒体展现】
【文字】略。
【练习】略。
【练习答案】略。学生做练习。学生认真听取别人的发言,分析其中的正确与错误,积极思维及时筛选、吸收别人有益的东西,整理和组织自己的发言,阐述自己的观点、看法。巩固知识。建构主义认为:对知识的意义建构要借助别人的帮助,即在协作活动课堂中开展,小组内部成员相互合作,小组与小组之间相互竞争,相互交流,相互合作。
【总结】
布置作业。作业本A第3节(一)
提倡和鼓励学生在因特网上问问题。
课件16张PPT。原子结构的模型原子结构的秘密· 原子的结构模型卢瑟福原子模型玻尔原子模型汤姆生原子模型原子结构模型的发展史· 原子结构的模型道尔顿原子模型道尔顿原子模型一切物质都是由最小的不能再分的粒子——原子构成。
原子模型:原子是坚实的、不可再分的实心球。· 原子结构的模型汤姆生原子模型原子并不是构成物质的最小微粒 ——汤姆生发现了电子(1897年)
电子是种带负电、有一定质量的微粒,普遍存在于各种原子之中。
汤姆生原子模型:原子是一个平均分布着正电荷的粒子,其中镶嵌着许多电子,中和了电荷,从而形成了中性原子。· 原子结构的模型卢瑟福原子模型· 原子结构的模型· 原子结构的模型 1909年卢瑟福指导他的两个学生(盖革与马斯登)在曼彻斯特大学做了著名实验:用α粒子去轰击金箔,大多数粒子都直接穿过金箔,少数只产生很小的偏转,然而的极少数的粒子会反弹回去.
卢瑟福说:“好象你用一炮弹去轰击一张薄纸,而炮弹返回把你打中.”他对这一实验结果的解释是: α粒子可能被质量很大但体积很小的核碰撞回来,原子核带正电荷,位于原子的中心.· 原子结构的模型卢瑟福原子模型(又称行星原子模型):原子是由居于原子中心的带正电的原子核和核外带负电的电子构成。原子核的质量几乎等于原子的全部质量,电子在原子核外空间绕核做高速运动。就像行星环绕太阳运转一样。根据实验,卢瑟福在1911年提出原子有核模型。玻尔原子模型电子在原子核外空间的一定轨道上分层绕核做高速的圆周运动。· 原子结构的模型从原子结构模型建立的过程,我们可以获得什么启发?· 原子结构的模型原子核的结构· 原子的结构模型原子原子核电子质子中子思考: 分析课本表格中数量关系你能得出哪些结论?核电荷数· 原子的结构模型=质子数=核外电子数· 原子的结构模型原子原子核电子质子中子夸克· 原子的结构模型一杯水的微观层次分析