原子结构模型的教学设计

《原子结构的模型》教学设计浙江省海宁市实验初中宋竺《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。

（三）网络教室学生上课时可以直接查找网络或到自主学习网站学习，方便快捷，课堂容量大。

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：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、网络教室保龄球（瓶子）实心球鸡蛋烧杯五、教学模式：“主导一主体”的教学模式六、教与学的过程设计如下：教师活动案例的教学媒体学生活动设计的意图出示一只鸡蛋并设问：假如你以前从来没有吃过鸡蛋，甚至没有见过鸡蛋，你想知道蛋壳里面是什么，有什么办法吗？学生们异口同声地回答：把它打碎！又问：如果你不想打破它但又想知道这里面是什么，有什么办法呢？学生议论，提出实验方案：透视、摇晃、称量……等等【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】片头。

教学媒体展现了从哲学家德漠克利特提出来的“物质是由原子产生”的哲学思想到道尔顿、汤姆生、卢瑟福、波尔、薛定谔提出的原子模型整个过程中各科学家头像、原子模型图片和视频。

观看媒体、听讲，对原子结构模型的建立与修正的过程进行情绪体验。

导入新课，激发学生学习兴趣和学习动机。

学生通过了解这些赫赫有名的科学家在认识原子结构的成就和贡献，思想得到了熏陶。

引发学生对新知识的探求情感，使学生产生学习的需要。

【过渡】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?请同学们结合教材，利用INTERNET自主学习原子结构模型的建立。

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。

教师总结。

【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。

【媒体展现】【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【动画】氢原子的动画模型【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。

【思考】原子核外有2个电子，你能建立一个氦原子的模型（用图表示）吗？【解释】我们看到的是氦原子的模型图片。

【媒体展现】【图片】氦原子的模型图片。

【框架】“原子的组成”的框架。

观看氦原子的模型图片和框架文字，循序渐进逐步加深对“原子的组成”和微粒带电情况的理解。

帮助学生进一步巩固由“原子的组成”认识结构和氦原子的模型图片中构成原子微粒带电情况。

【解释】我们刚提到氢原子的动画模型中原子核的比例其实并不恰当，因为原子核非常小。

如果假设原子是一座庞大的体育场，则原子核只相当于体育场中央的一只蚂蚁.如果把原子比作一座摩天大楼，那么原子核相当于摩天大楼中心的一粒绿豆。

正如卢瑟福所说的“空荡荡的’。

【媒体展现】【图片】摩天大楼图片。

【框架】“原子的组成”的框架。

绿豆也好、蚂蚁也好都是说明原子核相对于原子来说非常小。

学生直观的比较摩天大楼和摩天大楼中央的绿豆大小关系，领会原子与原子核的大小比例关系。

根据奥苏贝尔的同化说，知识的获得过程是以文字或其它符号表征的意义同学习者认知结构中原有相关的观念相联系并产生相互作用后转化为个体的意义的过程。

摩天大楼和绿豆大小比例是学生认知结构中已有的观念。

【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？【媒体展现】【动画】模拟高能量的粒子撞击核的动画【动画】氧原子核的动画模型【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】【动画】科学家测定质子、中子和电子的质量【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】【表格】一些原子的核电荷数、质子数、中子数和核外电子数表【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】【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。

【媒体展现】片尾。

介绍相关网址。

学生自我测评。

通过E-MAIL. QQ联系，学生在因特网搜寻资料。

培养学生获取信息的能力，促进发散思维，培养学生信息素养。

七、案例分析信息技术在案例《原子结构的模型》中，从头至尾都发挥了作用，重在信息技术模拟微观结构的突破和创新。

案例主要有以下几个特色方面：1.控制方便。

案例中有“播放”、“停止”、“倒退”等按钮，在教学时，能非常方便的控制讲课的进程。

2.教学目标明确，解决了教学中的重点，难点问题。

在案例中应用信息技术解决了科学教学中重点难点问题，信息技术模拟的微观结构使抽象的概念变为直观具体生动的动画形象，有了这些动画模型，这些内容不再难教了。

3.教学设计注重合理精湛。

案例中注重合理组织教学内容结构，自然导出基本概念，在教学设计中花了不少功夫，运用了大量的学习理论，应用了大量的教育技术，符合学生的认识规律。

4.版面设计能有效激发学生学习兴趣运行可靠、稳定、文字字型大小恰当，教学资料典型、珍贵，提供的图像、影像、背景音乐恰当，有效运用动画解释教学内容，对学生有吸引力，教师学生易于操作。

5.恰当合理地渗透情感原子结构模型地建立和修正过程中牵涉到的科学家都是赫赫有名的，学生都早有耳闻。

纵观汤姆生、卢瑟福、玻尔的师生间科学活动，卢瑟福不是停在老师汤姆生的理论上，而是有所创新，玻尔也同样在老师卢瑟福的理论基础上有所突破，这有力的证明了“青出于蓝而胜于蓝的”这个道理。

著名教育家夸美纽斯提出:“让一切教学用书充满图像”。

案例中用几幅图片便展现了核技术在核电、医药、农业育种等方面的应用，以加强科学课程与社会生产的整合。

6.学生反应较好学生感到从电脑里展现出来的有很多动画，能直观形象的展现微观结构和科学实验等内容，动画旁边结合出现这个知识点的文字说明，觉得这样容易懂、记得牢，上起课来比较轻松，学生喜欢，教学效果较好。