高中物理課堂教學設計

1、高中物理課堂教學設計彭陽縣第一中學 白巨軍選修3-5第十八章原子結構18. 2原子的核式結構模型【教學任務分析】1 學生在初中物理和化學課中已經(jīng)學過原子的核式結構，但并不了解這些知識是怎樣獲得的。針對這一特點，介紹人類怎樣一步一步地深入認識原子的結構；2 在我們?nèi)粘Ｋ幍暮暧^世界中，可以直接用眼睛觀察物體的結構，但在微觀世界里，已經(jīng)不能靠眼睛來獲取信息了。針對這一問題，了解最常用的獲取微觀世界的信息的方法；3.前一節(jié)電子的發(fā)現(xiàn)， 說明原子可以再分割， 在此基礎上，湯姆孫建立了原子 “棗糕模型”。 盧瑟福用發(fā)現(xiàn)的:粒子散射實驗結果否定了湯姆孫的原子模型，提出了原子的核式結構模 型。:-粒子散射實

2、驗和原子的核式結構的內(nèi)容是本節(jié)教學的重點；4 科學假說是科學研究中一個非常重要的方法，科學家們通過對實驗事實的分析，提出模型或假說，這些模型或假說又在實驗中經(jīng)受檢驗，正確的被肯定，經(jīng)不起檢驗的被否定，在新的基礎上再提出新的學說。人類對原子結構的認識，生動地體現(xiàn)了科學發(fā)展的這種過程?！緦W生情況分析】1 學生的整體素質(zhì)及物理基礎一般，學生的邏輯思維能力一般，因此根據(jù)現(xiàn)有學生的具體情況設計教案、一步步設計難度梯度，進行有效性教學。2 新課程改革打破了以前的應試教育模式，教育教學過程中師生地位平等，充分貫徹以學生為本，堅持學生的主體地位，教師的主導地位；3 本節(jié)課是一節(jié)科學探究課，呈現(xiàn)在學生面前的是現(xiàn)

3、象，是問題，而不是結論。4 估計學生利用a粒子散射實驗現(xiàn)象進行討論和通過觀察實驗現(xiàn)象推理出盧瑟福的原子的結構模型會有一定的困難；對提出的3個問題，前二個問題放手讓學生進行小組討論，對于問題3采用先讓學生猜想，師生共同分析實驗現(xiàn)象，然后再放手讓學生小組討論出原子的結構?！窘虒W目標】（一）知識與技能1 了解原子結構模型建立的歷史過程及各種模型建立的依據(jù)；2知道:.粒子散射實驗的實驗方法和實驗現(xiàn)象，及原子核式結構模型的主要內(nèi)容。（二）過程與方法1 通過對：.粒子散射實驗結果的討論與交流，培養(yǎng)學生對現(xiàn)象的分析中歸納中得出結論 的邏輯推理能力；2 通過核式結構模型的建立，體會建立模型研究物理問題的方法，

4、理解物理模型的演化 及其在物理學發(fā)展過程中的作用；3 了解研究微觀現(xiàn)象的方法。（三）情感、態(tài)度與價值觀1 通過對原子模型演變的歷史的學習，感受科學家們細致、敏銳的科學態(tài)度和不畏權威、尊重事實、尊重科學的科學精神；2 通過對原子結構的認識的不斷深入，使學生認識到人類對微觀世界的認識是不斷擴大 和加深的，領悟和感受科學研究方法的正確使用對科學發(fā)展的重要意義?！局攸c難點】（一）教學重點1 引導學生小組自主思考討論在于對 :粒子散射實驗的結果分析從而否定”棗糕模型”，得出原子的核式結構；2 在教學中滲透和讓學生體會物理學研究方法，滲透物理學研究方法：模型方法，和微 觀粒子的碰撞方法。（二）教學難點引導

5、學生小組自主思考討論在于對a粒子散射實驗的結果分析從而否定“棗糕模型”，得出原子的核式結構模型?！窘虒W方法】教師啟發(fā)、引導，學生討論、交流?！窘虒W用具】課件，多媒體輔助教學設備【設計思想】本節(jié)課結合我校學生的特點對教材的內(nèi)容進行了挖掘和思考，備教材，備學生，備教法，始終把學生放在教學的主體地位，讓學生參與，讓學生思考，廣開言路，讓學生的思維與教師的引導共鳴。整節(jié)課結合:粒子散射實驗，把模型的建立過程和方法放在首位，把學生的情感價值體驗放在重要位置?？傮w教學設計如下圖：電子的發(fā)現(xiàn)【教學過程】（一）引入新課講述：湯姆孫發(fā)現(xiàn)電子，根據(jù)原子呈電中性，提出了原子的“棗糕模型”。學生活動：師生共同得出湯姆

6、孫的“棗糕模型”。點評：用動畫展示原子“棗糕模型”。（二）進行新課1.粒子散射實驗原理、裝置（1）粒子散射實驗原理：湯姆孫提出的“棗糕模型”是否對呢？原子的結構非常緊密，用一般的方法是無法探測它的內(nèi)部結構的，要認識原子的結構， 需要用高速粒子對它進行轟擊。而:-粒子具有足夠的能量，可以接近原子中心。它還可以使熒光屏物質(zhì)發(fā)光。如果 :-粒子與其他粒子發(fā)生相互作用，改變了運動方向，熒光屏就能 夠顯示出它的方向變化。研究高速的:-粒子穿過原子的散射情況，是研究原子結構的有效手段。學生：體會:粒子散射實驗中用到科學方法；滲透科學精神（勇于攀登科學高峰，不怕苦、不怕累的精神)的教育。教師指出：研究原子內(nèi)

7、部結構要用到的方法：微觀粒子碰撞方法。(2) 粒子散射實驗裝置:-粒子散射實驗的裝置，主要由放射源、金箔、熒光屏、望遠鏡和轉(zhuǎn)動圓盤幾部分組 成。:-粒子散射實驗在課堂上無法直接演示，希望借助多媒體系統(tǒng)，利用動畫向?qū)W生模擬 實驗的裝置、過程和現(xiàn)象，使學生獲得直觀的切身體驗，留下深刻的印象。通過多媒體重點 指出，熒光屏和望遠鏡能夠圍繞金箔在一個圓周上運動，從而可以觀察到穿透金箔后偏轉(zhuǎn)角度不同的:.粒子。并且要讓學生了解，這種觀察是非常艱苦細致的工作，所用的時間也是 相當長的。動畫展示:-粒子散射實驗裝置動畫展示實驗中，通過顯微鏡觀察到的現(xiàn)象(3) 實驗的觀察結果必須向?qū)W生明確：入射的 :粒子分為三

8、部分。大部分沿原來的方向前進，少數(shù)發(fā)生了 較大偏轉(zhuǎn)，極少數(shù)發(fā)生大角度偏轉(zhuǎn)。提問學生，師生共同用科學語言表述實驗結果。2原子的核式結構的提出(1) 投影出三個問題讓學生先自己思考，然后以四人小組討論。其中第1、2個問題學生基本上能討論出，第三個問題，通過師生共同分析，然后讓學生小組討論，進行邏輯推 理得出原子的結構。三個問題是：用湯姆孫的“棗糕模型”能否解釋:-粒子大角度散射？請同學們根據(jù)以下三方面去考慮：(1) 粒子出現(xiàn)大角度散射有沒有可能是與電子碰撞后造成的？(2) 按照“棗糕模型” ，：粒子在原子附近或穿越原子內(nèi)部后有沒有可能發(fā)生大角度 偏轉(zhuǎn)？(3) 你認為原子中的正電荷應如何分布，才有可

9、能造成:-粒子的大角度偏轉(zhuǎn)？為什 么？學生小組討論、小組間互相提問，解答。(2)教師小結：對于問題1、2：按照“棗糕模型”，碰撞前后，質(zhì)量大的:粒子速度幾乎不變。只可能是電子的速度 發(fā)生大的改變，因此不可能出現(xiàn)反彈的現(xiàn)象，即使是非對心碰撞，也不會有大角散射。對于:-粒子在原子附近時由于原子呈中性，與a粒子之間沒有或很小的庫侖力的作 用，正電荷在原子內(nèi)部均勻的分布，粒子穿過原子時，由于原子兩側正電荷將對它的斥力有相當大一部分互相抵消，使粒子偏轉(zhuǎn)的力不會很大， 所以粒子大角度散射說明“棗糕模型”不符合原子結構的實際情況。師生互動，學生小組討論，學生分析推理得到盧瑟福的原子結構模型。對于問題3：先通

10、過課件師生分析，然后小組討論，推理分析得到盧瑟福的原子結構模型。教師起引導和組織作用。教師小結：實驗中發(fā)現(xiàn)極少數(shù)a粒子發(fā)生了大角度偏轉(zhuǎn)，甚至反彈回來，表明這些a粒 子在原子中某個地方受到了質(zhì)量、電量均比它本身大得多的物體的作用，可見原子中的正電荷、質(zhì)量應都集中在一個中心上。 絕大多數(shù):粒子不偏移t原子內(nèi)部絕大部分是“空”的。 少數(shù):-粒子發(fā)生較大偏轉(zhuǎn)t原子內(nèi)部有“核”存在。 極少數(shù)粒子被彈回表明：作用力很大；質(zhì)量很大；電量集中。點評：教師進行科學研究方法教育：模型法（實驗現(xiàn)象）t（分析推理）t（構造模型）（通過湯姆孫的原子結構模型到盧瑟福的原子的核式結構模型的建立，既滲透科學探究的因素教學，又

11、進行了模型法的教學， 并將盧瑟福的原子的核式結構模型與行星結構相類比，指出大自然的和諧統(tǒng)一的美，滲透哲學教育。通過學生對這三個問題的討論與交流，順理成章地否定了“棗糕模型”，并開始建立新的模型。希望這一部分由學生自己完成，教師總結，總結時，突出湯姆孫原子模型與:粒子散射實驗之間的矛盾，可以將 :粒子分別穿過“棗糕模型”和核式結構模型的不同現(xiàn)象用動畫模擬，形成強烈的對比，突破難點。聯(lián)想在以前的學習中有哪些進行了模型法的教學，在哪些方面的研究中可以應用模型法來研究。得到盧瑟福的原子的核式結構模型后再展示立體動畫:粒子散射模型，使學生有更清晰的直觀形象、生動的認識。3.原子核的電荷與大小關于原子的大

12、小應該讓學生有個數(shù)量級的概念，即原子的半徑在10-10m左右，原子核1514的大小在10-10- m左右.原子核的半徑只相當于原子半徑的萬分之一，體積只相當于原子體積的萬億分之一。為了加深學生的印象，可舉一些較形象的比喻或按比例畫些示意圖， 同時通過表格展示，對比。半徑大?。〝?shù)量級）類比原子"-1010 m足球場原子核“c-15,c-1410 m10 m一枚硬幣（三）課堂小結教師活動：讓學生概括總結本節(jié)的內(nèi)容。請一個同學到黑板上總結，其他同學在筆記本 上總結，然后請同學評價黑板上的小結內(nèi)容。學生活動：認真總結概括本節(jié)內(nèi)容， 并把自己這節(jié)課的體會寫下來、比較黑板上的小結 和自己的小結，

13、看誰的更好，好在什么地方。點評：總結課堂內(nèi)容，培養(yǎng)學生概括總結能力。教師要放開，讓學生自己總結所學內(nèi)容，允許內(nèi)容的順序不同， 從而構建他們自己的知識框架。（四）作業(yè)：課本P53第3、4題【教學體會】本節(jié)課在未準備前，本人開始和大部分的老師一樣， 均認為該課很容易上，也沒什么多 少內(nèi)容可教學，作為上公開課不合適；因為傳統(tǒng)的教學中，只是告訴學生湯姆孫的“棗糕模型” a粒子散射實驗，盧瑟福的原子核式結構模型，一節(jié)課15分鐘就可以講完了。傳統(tǒng)的教學中只是“授人以魚，并未授人以漁”，學生并不知道盧瑟福的:粒子散射實驗為什么要這樣做，并沒有學會盧瑟福通過推理分析得出原子的核式結構模型的科學方法， 可以說。

14、本節(jié)課的成功之處：（1）通過動畫展示了盧瑟福的:-粒子散射實驗，突破了傳統(tǒng)教學中本實驗不夠條件做， 只能通過圖片介紹的不足；使難的知識變得更形象生動，更容易。（2 ）通過讓學生小組討論三個問題：有關用湯姆孫的“棗糕模型”能否解釋a粒子散 射實驗現(xiàn)象，一步一步得出盧瑟福的原子核式結構模型，從而利于提高學生的邏輯推理能力，觀察能力，有利用培養(yǎng)學生勇于攀登科學高峰，不怕苦、不怕累的科學精神。（3 ）使學生通過本課的學習，體會并掌握到研究原子內(nèi)部結構（未知世界）的三種方 法：模型法、微觀粒子碰撞法，充分體現(xiàn)了新課程中“授人以魚，不如授人以漁”的基本思 想。（4）在教學中雖然不能進行真實的實驗，但同樣處

15、處滲透著新課程理念的科學探究思想；例如：根據(jù)原子里面的結構是怎樣的？（提出問題）電子的發(fā)現(xiàn)原子呈電中性湯姆孫因此提出“棗糕模型”（猜想與假設）是否正確？可以解釋一些實驗現(xiàn)象， 有其一定的正確性一一但無法解釋:粒子散射實驗（進一步實驗驗證）一一根據(jù):粒子散射實驗現(xiàn)象一一在原有“棗糕模型”基礎上進行修正，盧瑟福提出新的原子的核式結構 建立新的理論（新的猜想與假設）一步的實驗驗證一一電子云教學之中要注意的地方和教學中的火花：在學習的回答三個問題中，教師要靈活地處理學生問到的問題，不要回避問題，這些問題有的也許是思想的火花， 有的是學生理解中的誤區(qū)，教師要能及時發(fā)現(xiàn)問題，而這些就 更要求新課程下的教師要更具有較高的研究水平，要進一步提高教師的備課水平和質(zhì)量， 要能及時引導學生如何去分析問題和進行研究，而不是單一提供現(xiàn)成的答案；例如：（1）學生可能在分析問題同時，:粒子能將電子打出，那么在屏上就能看到的是電子的亮點，這樣打在屏上的亮點就不一定是散射后:.粒子。教師