《走進微觀》教學設計學校設計者學科物理課題《走進微觀》課型新課章節滬科版第十一章《小粒子與大宇宙》第一節年級初二教學目標知識與技能：對物質世界從微觀到宏觀的尺度有大致了解2、知道宇宙是由物質組成的，物質是由分子和原子構成的3、初步了解原子的結構，理解原子核式模型過程與方法：1、通過了解人類探索微觀世界的歷程，形成對物質世界從微觀到宏觀的大致數量級的概念情感態度與價值觀：通過人類探索微觀世界的歷程，認識人類的探索將不斷深入，樹立科學的物質觀和世界觀重點難點教學重點：物質是由分子和原子組成的，原子的核式結構模型教學難點：對微觀世界基本粒子尺度的概念的建立教材分析教材通過各種彩圖展示多重物質的分子和原子結構，讓學生了解自然界中的一切物體都是由物質組成的，物質是由分子和原子組成的，原子是由原子核和核外電子組成的……說明物質可以細分，課程標準要求學生能夠簡單說明物質是由分子和原子組成的，了解原子的核式結構模型，大致了解人類探索微觀世界的歷程，并認識到這種探索將不斷深入下去，大致了解物質世界從微觀到宏觀的尺度的數量級。學情分析學生對于分子原子的說法在生活中已經耳熟能詳，但其具體含義和發展歷史并不了解，對于原子的可再分也不盡了解，在對物理學史的學習中缺乏興趣和主動性，在本節課中需要調動學生的好奇心和學習興趣，從而讓課堂教學更好地進行。教學策略將講授法、實驗法、小組討論法融合，在教學過程中，圖文并茂地介紹物質微觀結構以及相應的物理學史，將物理學發展中對某一問題不同看法的爭論過程展示出來，并通過實驗重現科學家們探索的過程，引導學生們進行討論和爭辯，也將今天還沒有解決的問題告訴同學們，號召同學們通過努力學習繼續探索。教學資源Flash動畫物理學史教學媒體PPT、flash教學過程設計教學環節教師活動學生活動設計意圖和活動目標課堂引入教師提問：你曾經見過最大的物體是什么？你覺得世界上最大的物體是什么？你曾經見過最小的物體是什么？你覺得世界上最小的物體是什么？你覺得最大的物體和最小的物體之間有什么關系嗎？人們的好奇心從日常生活的點點滴滴中生出，開始好奇和思考物質是由什么組成的？學生思考并舉手回答。（鼓勵學生打開腦洞）由提問回答互動引入，激發學生學習興趣，讓學生體會從生活到物理的過程新課教學【問題一】物質是由什么組成的？簡單介紹西周的五行說和古希臘的四元素說人們在生活中也真實體會到了物質可分的現象，舉例：高山→石頭→砂礫→沙子→灰塵的物質可分的例子舉例學生日常學習生活中出現過的橡皮切分的例子，介紹人肉眼可見極限大小為50~100μm，并以人頭發絲的直徑大小約50~100μm為比較，讓學生能夠直觀體會尺度的大小隨之物質分解的深入，微觀物質肉眼不再可見，之后觀察工具的逐步發展，使得科學家們能夠觀察到更加微觀的世界回答：物質是由分子或原子組成的原子已經這么小了，還可分嗎？學生根據老師的例子，思考生活中見過的物質可分的現象，也可聯想其他學科學習過程中了解的物質可分的例子（學生舉例動植物體的組成）學生介紹分子——原子論的形成過程，并介紹氫分子氫原子的例子，以及水分子的例子，讓學生能夠體會分子原子有多微小。分子的尺度大約10-9~10-10m，原子的尺度大約10-10m通過交流與討論，感受物理與生活的結合，體會學科之間的融合以生活中直觀可見的例子，讓學生能夠體會并理解微觀尺度和宏觀物質之間的聯系將課堂交與學生，轉換課堂的主導性，同時鼓勵其他學生多參與，也會激發學生認真學習通過具體例子，讓學生初步體會微觀世界新課教學【問題二】原子還能再分嗎？答案是肯定的，介紹湯姆孫發現電子的過程，并通過電子和氫原子的數據對比，提出問題：電子的發現意味著什么？追問：為什么原子不能夠只由電子組成？【問題二】原子是由什么組成的？介紹湯姆孫提出的棗糕模型介紹湯姆孫的學生盧瑟福所做的α粒子轟擊金箔的實驗，通過數據對比，讓學生初步了解實驗過程中α粒子、電子、金原子之間的差距，并將電子忽略。采用小鋼珠和面包對α粒子轟擊金原子（棗糕模型）進行模擬實驗，讓學生能夠直觀感受實驗結果。在模擬實驗中獲得直觀的實驗結果，并對此產生信任。而后給出真實實驗結果：實驗結果表明：絕大多數α粒子穿過金箔后仍沿原來的方向前進，但是約有八千分之一的入射α粒子發生大角度偏轉，偏轉角平均為90°，其中有的甚至被原路彈回。指出其中的矛盾，并引導學生進行思考和討論。在學生討論出大致結論之后，介紹盧瑟福的原子的核式結構模型（行星模型）介紹原子核式結構模型在原子結構的探索之路上的重要性回答：原子=原子核+核外電子學生通過數據對比思考，回答電子的發現說明原子可分，原子是由電子和其他物質組成的思考并回答：因為原子不帶電而電子只帶負電，所以必定還存在帶正電的組成部分。觀察并感受數據帶來的直觀對比，理解實驗的數據基礎選取學生重復實驗，展示實驗的可重復性。在老師的引導下進行思考和討論，并逐漸總結得出結論，回答原子的大部分質量和正電部分的分布方式【授課亮點】用數據說話，采用同比例放大的方式，避開10的負十幾次方，放大成日常生活能夠有印象的尺度，從而更好地理解教學內容；通過追問，讓學生能夠更深入地思考原子組成的問題【授課亮點】通過數據對比，并采用同比例放大的方法，借由生活中學生熟知的物體（3mm的鋼珠，從火車站到輪渡的距離）來比喻，讓學生能夠直觀感受和理解實驗中的數據對比和巨大差距。【本節創新點】采用小鋼珠和面包對α粒子轟擊金原子（棗糕模型）進行模擬實驗，讓學生能夠直觀感受實驗結果。讓學生直面模擬實驗結果和真實實驗結果的矛盾，指出矛盾并引導學生思考，讓學生在思考和討論中體會物理模型的建立過程，明白物理實驗和推理演算環節的重要性，體會物理是一門實驗的學科。以圖片形式展示原子的核式結構模型，并以行星軌道比擬，將抽象的結構模型具象化，讓學生能夠想象和理解原子的結構。新課教學【問題三】原子核是由什么組成的？簡單介紹盧瑟福發現質子、預言中子存在和查德威克發現中子的過程，回答原子核=質子+中子并簡單介紹質子、中子是由更小的夸克組成簡單介紹世界和中國的高能物理的發展簡單介紹微觀粒子的分類聆聽老師的介紹，感受物質結構探索之路通過介紹，讓學生感受物質結構探索之路的逐步發展，初步體會物體世界的探索永無止境通過對中國高能物理的簡單介紹，讓學生對中國科技發展有一定的了解，并建立民族自豪感。了解微觀粒子的探索進程，認識人類的探索將不斷深入，樹立科學的物質觀和世界觀將今天還沒有解決的問題告訴同學們，號召同學們通過努力學習繼續探索。課堂小結隨堂檢測習題詳情見導學案互動回答小結中挖空部分在大量知識學習之后，對重點知識進行挖空處理，讓學生互動搶答，加深加強學習效果隨堂檢測，鞏固所學課外資源推薦網址：宇宙的尺度flash）/延續學習興趣，在課后能夠繼續自己學習，通過宇宙的尺度flash的自主學習，了解宏觀與微觀的尺度差距板書設計11.1走進微觀一、物質是由什么組成的？A：分子或原子分子：10-9~10-10m，原子：約10-10m原子是由什么組成的？A：原子=原子核+核外電子原子核是由什么組成的？A：原子核=質子+中子教學反思本節課采用時間軸和尺度軸并行的方式，隨著時間的推薦，尺度的逐漸微觀，圖文并茂地慢慢地為學生揭開微觀世界的面紗，課堂授課中將教師授課