第三單元跨學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)2制作模型并展示科學(xué)家探索物質(zhì)組成與結(jié)構(gòu)的歷程-九年級化學(xué)人教版（2024）上冊

跨學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)2制作模型并展示科學(xué)家探索物質(zhì)組成與結(jié)構(gòu)的歷程教學(xué)設(shè)計(jì)課題：跨學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)2制作模型并展示科學(xué)家探索物質(zhì)組成與結(jié)構(gòu)的歷程課時(shí)1授課年級九年級教材分析《跨學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)2制作模型并展示科學(xué)家探索物質(zhì)組成與結(jié)構(gòu)的歷程》是人教版（2024）九年級上冊的重要跨學(xué)科課程。本課程融合歷史、科學(xué)和藝術(shù)，旨在讓學(xué)生通過制作模型，深入理解科學(xué)家逐步揭示物質(zhì)組成和結(jié)構(gòu)的過程。從化學(xué)學(xué)科角度，幫助學(xué)生建立微觀粒子與物質(zhì)的聯(lián)系；從跨學(xué)科角度，培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用多學(xué)科知識解決問題的能力。教學(xué)目標(biāo)學(xué)生能夠詳細(xì)了解并準(zhǔn)確概述科學(xué)家探索物質(zhì)組成與結(jié)構(gòu)的歷史進(jìn)程，熟練掌握制作相關(guān)科學(xué)模型的方法與技巧。?在制作模型的實(shí)踐過程中，學(xué)生充分體驗(yàn)科學(xué)探究的完整流程，顯著提高動(dòng)手操作能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力以及問題解決能力。?學(xué)生深刻欣賞科學(xué)家勇于探索、不斷創(chuàng)新的精神，全面理解科學(xué)對社會發(fā)展的深遠(yuǎn)影響，從而激發(fā)對科學(xué)的濃厚興趣和崇高敬意。教學(xué)重、難點(diǎn)1.教學(xué)重點(diǎn)：深入理解科學(xué)家探索物質(zhì)組成與結(jié)構(gòu)的艱辛歷程，熟練運(yùn)用各種材料和方法制作科學(xué)模型，以生動(dòng)、形象的方式展示這一過程。?2.教學(xué)難點(diǎn)：如何引導(dǎo)學(xué)生在模型制作中，將抽象的科學(xué)知識轉(zhuǎn)化為具體的模型展示，實(shí)現(xiàn)科學(xué)知識與實(shí)際操作的有機(jī)融合，同時(shí)促進(jìn)學(xué)生知識的融會貫通和創(chuàng)造性遷移。教學(xué)過程教學(xué)環(huán)節(jié)教學(xué)活動(dòng)新課講解（一）活動(dòng)引入?1.引導(dǎo)語：同學(xué)們，在之前的學(xué)習(xí)中，我們已經(jīng)初步認(rèn)識到物質(zhì)世界的奇妙。從宏觀的物質(zhì)形態(tài)到微觀的粒子構(gòu)成，科學(xué)家們經(jīng)過了無數(shù)次的探索與研究。物質(zhì)的組成與結(jié)構(gòu)是化學(xué)學(xué)科的核心內(nèi)容之一，理解它有助于我們從元素和分子、原子的角度去認(rèn)識物質(zhì)及其變化，建立宏觀與微觀之間的聯(lián)系。而今天，我們將通過自己的實(shí)踐活動(dòng)，像科學(xué)家一樣，去探索物質(zhì)微觀世界的奧秘。?2.展示相關(guān)圖片或視頻：展示一些與物質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)相關(guān)的圖片或視頻，如分子、原子的模擬動(dòng)畫，不同物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)示意圖等，引發(fā)學(xué)生的興趣和好奇心。?設(shè)計(jì)意圖?通過引導(dǎo)語回顧已學(xué)知識，引出本節(jié)課的主題，讓學(xué)生明確學(xué)習(xí)目標(biāo)。展示相關(guān)圖片或視頻，利用直觀的視覺沖擊，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，為后續(xù)教學(xué)活動(dòng)的開展?fàn)I造良好的氛圍。?（二）活動(dòng)設(shè)計(jì)與實(shí)施?1.任務(wù)一：探究構(gòu)成物質(zhì)的微觀粒子?交流討論：組織學(xué)生進(jìn)行小組交流，讓他們列舉生活中的實(shí)例，說明物質(zhì)是由分子、原子等微觀粒子構(gòu)成的。例如，走過花圃能聞到花香，說明分子在不斷運(yùn)動(dòng)；濕衣服經(jīng)過晾曬變干，是因?yàn)樗肿舆\(yùn)動(dòng)到空氣中；蔗糖放入水中消失，表明分子間有間隔。?歸納總結(jié)：引導(dǎo)學(xué)生歸納物理、化學(xué)等課程對微觀粒子運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)的描述及相關(guān)實(shí)驗(yàn)的原理。在物理中，通過氣體擴(kuò)散、液體擴(kuò)散、固體擴(kuò)散實(shí)驗(yàn)說明一切物質(zhì)的分子都在不停地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，且物體溫度越高，分子運(yùn)動(dòng)越劇烈；分子間存在作用力，固體分子間距離小，作用力大，具有一定形狀，液體、氣體分子間距離大，作用力小，具有流動(dòng)性。在化學(xué)中，微觀粒子（如分子）總是在不斷運(yùn)動(dòng)，分子之間有間隔，如氣體可壓縮儲存于鋼瓶中。然后組織學(xué)生討論不同學(xué)科探究思路和方法的區(qū)別與聯(lián)系。區(qū)別在于物理探究多通過對物體形態(tài)、位置等變化進(jìn)行驗(yàn)證，化學(xué)探究則以物質(zhì)種類改變?yōu)榫€索；聯(lián)系是都運(yùn)用實(shí)驗(yàn)方法，通過直接感知的現(xiàn)象推測無法直接感知的事物。?查閱資料：布置學(xué)生查閱資料，了解微觀粒子基礎(chǔ)研究領(lǐng)域的新技術(shù)和新方法，如掃描隧道顯微鏡（STM）、原子力顯微鏡（AFM）等在微觀粒子觀測中的應(yīng)用。?設(shè)計(jì)意圖?通過交流討論，讓學(xué)生將生活經(jīng)驗(yàn)與科學(xué)知識相聯(lián)系，加深對微觀粒子構(gòu)成物質(zhì)的理解。歸納總結(jié)環(huán)節(jié)，幫助學(xué)生整合不同學(xué)科知識，培養(yǎng)綜合分析能力。查閱資料則拓寬學(xué)生的知識面，讓他們了解科學(xué)前沿動(dòng)態(tài)，激發(fā)探索欲望。?2.任務(wù)二：認(rèn)識模型在探索物質(zhì)組成與結(jié)構(gòu)中的作用?模型特點(diǎn)總結(jié)：讓學(xué)生回顧化學(xué)、物理和生物學(xué)等課程中體現(xiàn)物質(zhì)組成與結(jié)構(gòu)的多種模型，總結(jié)它們的不同學(xué)科特點(diǎn)。物理模型具有形象性和抽象性統(tǒng)一的特點(diǎn)，通過舍棄次要因素、把握主要因素，將復(fù)雜問題簡單化，實(shí)現(xiàn)由現(xiàn)象到本質(zhì)、由具體到抽象的過程，同時(shí)模型本身又直觀形象，如物理中的原子結(jié)構(gòu)模型；生物模型有助于學(xué)生認(rèn)識生物的細(xì)微結(jié)構(gòu)，從多個(gè)角度、分層次地了解生物各部分結(jié)構(gòu)，如細(xì)胞模型；化學(xué)模型能夠?qū)⒊橄蟮幕瘜W(xué)物質(zhì)性質(zhì)和功能與其具象的結(jié)構(gòu)特征相聯(lián)系，如分子結(jié)構(gòu)模型。?層次關(guān)系概括：結(jié)合化學(xué)課程中“物質(zhì)的組成與結(jié)構(gòu)”知識，引導(dǎo)學(xué)生概括元素、分子、原子（包括原子核、核外電子等）與物質(zhì)的層次關(guān)系，并嘗試用概念圖、簡圖等方式表達(dá)。例如，元素組成物質(zhì)，原子構(gòu)成分子，分子、原子、離子等微觀粒子構(gòu)成物質(zhì)。?科學(xué)家原子模型探究：安排學(xué)生查閱資料，了解道爾頓、湯姆孫和盧瑟福等提出的原子模型，以及科學(xué)家認(rèn)識原子結(jié)構(gòu)的歷程。道爾頓提出“實(shí)心球模型”，認(rèn)為原子是構(gòu)成物質(zhì)的基本粒子，是堅(jiān)實(shí)、不可再分的實(shí)心球；湯姆孫通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)電子后，提出“葡萄干布丁”模型，認(rèn)為正電荷均勻分布在整個(gè)原子內(nèi)，電子鑲嵌其中；盧瑟福進(jìn)行α粒子散射實(shí)驗(yàn)后，提出“核式結(jié)構(gòu)模型”，指出原子中帶正電荷部分體積小，但幾乎占有全部質(zhì)量，電子在原子核外運(yùn)動(dòng)。組織學(xué)生討論這些資料帶來的啟示，如科學(xué)理論是不斷發(fā)展和完善的，科學(xué)研究需要?jiǎng)?chuàng)新思維和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證等。?設(shè)計(jì)意圖?通過總結(jié)模型特點(diǎn)，讓學(xué)生了解不同學(xué)科模型的差異和優(yōu)勢，培養(yǎng)學(xué)生的比較分析能力。概括層次關(guān)系有助于學(xué)生構(gòu)建系統(tǒng)的知識體系，加深對物質(zhì)組成與結(jié)構(gòu)的理解。探究科學(xué)家原子模型，讓學(xué)生了解科學(xué)發(fā)展歷程，體會科學(xué)家的探索精神和創(chuàng)新思維。?3.任務(wù)三：制作模型展示科學(xué)家探索歷程?分組與材料準(zhǔn)備：將學(xué)生分成若干小組，每組45人。為每個(gè)小組提供制作模型所需的材料，如橡皮泥、綠豆、小米、鐵絲、彩紙等。?模型制作指導(dǎo)：引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)之前所學(xué)知識，選擇科學(xué)家探索物質(zhì)組成與結(jié)構(gòu)歷程中的某個(gè)階段或某個(gè)模型進(jìn)行制作。例如，可以制作道爾頓的實(shí)心球原子模型，用橡皮泥制作實(shí)心小球代表原子；制作湯姆孫的“葡萄干布丁”模型，用綠豆代表電子，小米代表正電荷均勻分布在橡皮泥制作的球體內(nèi)；制作盧瑟福的核式結(jié)構(gòu)模型，用較大的橡皮泥球代表原子核，用鐵絲連接小的橡皮泥球代表電子在原子核外運(yùn)動(dòng)。在制作過程中，提醒學(xué)生注意模型的科學(xué)性和準(zhǔn)確性，同時(shí)鼓勵(lì)學(xué)生發(fā)揮創(chuàng)意，使模型更加生動(dòng)形象。?展示與講解：各小組完成模型制作后，進(jìn)行展示和講解。每個(gè)小組推選一名代表，向全班介紹自己小組制作的模型所代表的科學(xué)家探索階段或模型，以及制作過程和對相關(guān)知識的理解。其他小組的同學(xué)可以提問和發(fā)表自己的看法，進(jìn)行互動(dòng)交流。?設(shè)計(jì)意圖?分組制作模型培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力和溝通能力。模型制作指導(dǎo)確保學(xué)生能夠?qū)⒅R轉(zhuǎn)化為實(shí)際操作，提高動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力。展示與講解環(huán)節(jié)為學(xué)生提供展示自我的平臺，鍛煉學(xué)生的表達(dá)能力和邏輯思維能力，同時(shí)通過互動(dòng)交流，促進(jìn)學(xué)生之間的知識共享和思維碰撞。?（三）活動(dòng)總結(jié)與拓展?1.總結(jié)回顧：引導(dǎo)學(xué)生回顧本節(jié)課的主要內(nèi)容，包括科學(xué)家探索物質(zhì)組成與結(jié)構(gòu)的歷程、微觀粒子的性質(zhì)、模型在科學(xué)研究中的作用以及模型制作的過程和體會等。?2.拓展延伸：布置課后拓展任務(wù)，讓學(xué)生進(jìn)一步查閱資料，了解現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)在物質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)研究中的最新應(yīng)用，如納米技術(shù)、量子計(jì)算等與物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究的關(guān)系。鼓勵(lì)學(xué)生嘗試用其他材料或方法制作更復(fù)雜、更具創(chuàng)意的物質(zhì)結(jié)構(gòu)模型，或者撰寫一篇關(guān)于科學(xué)家探索物質(zhì)組成與結(jié)構(gòu)歷程的小論文。?設(shè)計(jì)意圖?總結(jié)回顧幫助學(xué)生鞏固所學(xué)知識，梳理知識脈絡(luò)。拓展延伸激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和探索欲望，引