初中化学跨学科实践活动2 制作模型并展示科学家探索物质组成与结构的历程教学设计

这是一份初中化学跨学科实践活动2 制作模型并展示科学家探索物质组成与结构的历程教学设计，共6页。教案主要包含了教材分析，学情分析，教学目标，教学重点，教学难点，教学方法，教学准备，教学过程等内容，欢迎下载使用。

【教材分析】
《义务教育化学课程标准（2022年版）》在教学建议中提出：“教师还应重视跨学科内容的选择和组织，加强化学与物理、生物学、地理等学科的联系，引导学生在更宽广的学科背景下综合运用化学和其他学科的知识分析、解决有关的实际问题。” 跨学科主题教学，引导学生开展综合学习活动，是培养学生核心素养的必要途径，是打破学科边界、强化课程协同育人的必要手段，是帮助学生形成深层知识理解的必要环节。
【学情分析】
在与观念建构相关的各种课题研究中，我们发现，作为物质世界的最小单元“分子”、“原子”和“离子”，学生始终难在脑海中形成比较清晰的印象，运用起来就更加捉襟见肘。这就需要我们采取更有效的措施来帮助学生化解难点，帮助学生运用跨学科知识，亲身经历创意设计，动手制作微粒模型以解决这一化学难题，在实践过程中，学生通过整个项目的系统规划和实施，体验实践创造价值的过程，感受合作、协同创新解决问题的重要性。
【教学目标】
1.了解物质的组成，探究人类探索物质结构的历史。
2.探索物质结构的意义，制作微观粒子模型。
3.帮助学生实现知识的融会贯通和创造性迁移，与其他学科、与现实生活建立起关联。
4.自觉地挖掘学科课程内容的综合化、实践化要素。
5.以学生为主体，关注学生的自主参与和积极探索。
【教学重点】
实现知识的融会贯通和创造性迁移，与其他学科、与现实生活建立起关联。
【教学难点】
实现知识的融会贯通和创造性迁移，与其他学科、与现实生活建立起关联。
【教学方法】
自主学习法、探究学习法、合作学习法
【教学准备】
教师准备：多媒体课件。
学生准备：复习分子原子知识。
【教学过程】
【新课导入】自然界存在着繁多的物质，物质也在不断的发生改变。物质是怎么构成的?
物质的结构与物质的性质之间有什么样的关系?…
人类对这些问题的探索经历了漫长而艰辛的过程，而且科学家们还在为寻求这些问题的答案进行着坚持不懈的探索。引入新课。
【设计意图】使学生认识到探究学习跨学科学习的必要性。
【探索新知】
【活动设计与实施】：任务一：探究构成物质的微观粒子
列举生活中的实例，说明物质是由分子、原子等微观粒子构成的。
归纳物理、化学等课程对微观粒子运动特点的描述及相关实验的原理，讨论不同学科探究思路和方法的区别与联系。
【化学活动设计与实施】体积小质量小；不停的运动；分子之间有间隔。
【物理活动设计与实施】
一、物质的构成：分子真实存在，体积小质量小；分子之间有间隔。
二、分子热运动：气体扩散；液体扩散；固体扩散。
三、分子间的作用力：分子间存在斥力和引力；
物质三态宏观和微观特征：
固体分子间距离小分子间作用力大不容易被压缩和拉伸具有一定形状；
液体、气体分子间距离小分子间作用力小具有流动性。
【科学·技术·社会】探究微观粒子需要观念、知识和方法的继承与创新，离不开科学仪器和实验技术的改进和突破。
任务二：认识模型在探索物质组成与结构中的作用
1.多种模型体现了物质的组成与结构。
【物理】课程中有多种模型体现了物质的组成与结构。
物理模型是形象性和抽象性的统一，物理模型的建立是舍弃次要因素，把握主要因素，化复杂为简单，完成由现象到本质，由具体到抽象的过程，而模型的本身又具有直观形象的特点。
【生物学】有多种模型体现了物质的组成与结构。
生物模型能更有助于学生认识生物的细微结构,全面的、多角度、分层次的认识生物的各部分结构。
【化学】中有多种模型体现了物质的组成与结构。
化学模型能够将抽象的化学物质的性质和功能与其具象的结构特征相联系。
元素、分子、原子(包括原子核、核外电子等)与物质的层次关系
各种原子模型
道尔顿提出的原子模型：
我国古代哲学家墨子(约前468一前376)提出了“端”的观点，认为不断分割物质，直到无法再分时便得到“端”。古希腊哲学家也提出了意义相近的“原子”的概念。1808年，道尔顿在古代原子观点和科学实验的基础上系统地提出了原子论。上述“端”和“原子”可被认为是原子的“实心球模型”
汤姆孙提出的原子模型：
19世纪末，英国物理学家汤姆孙(,
1856-1940)通过一系列实验发现了电子。在此基础上，他提出了一种原子模型，认为正电荷均匀分布在整个原子内，带负电荷的电子镶嵌其中。
卢瑟福提出的原子模型：
1909年，英国物理学家卢瑟福(E.Rutherfrd,
1871-1937)进行了a粒子散射实验。1911年，他提出了原子的“核式结构模型”:原子中带正电荷部分的体积很小，但几乎占有全部质量，电子在原子核外运动。
3.假说实验的重要性：
假说：立足于事实，但又不受事实的局限，假说对未知对象提出大胆的设想，而又深入到实践当中去寻求答案。
科学实验：学者提出了大胆的设想或理论模型,甚或在演绎的基础上提出了理论的预言；但是不论这样的理论看起来是多么合理,都必须得到实验验证。
用橡皮泥、绿豆、小米等材料制作原子模型
任务三：以水为例梳理物质组成与结构的认识思路
1.科学家探索物质组成与构成的历程
水的生成的发现：
1781年，英国科学家普里斯特利、卡文迪什分别将“可燃空气(氢气)”与空气或“脱燃素空气(氧气)”混合后点燃爆炸，发现有水生成。
可燃空气(氢气)的收集：
拉瓦锡听说上述发现后，认为水不可能是由一种元素组成的。他利用自制的装置，将玻璃曲颈甑中的蒸馏水加热，水蒸气进入用陶瓷密封的红热铁管后，在试管中收集到了“可燃空气(氢气)”。
2.水的组成及变化的探究
【提出问题】水由什么元素组成呢?
设计实验证明水是由氢元素和氧元素组成的。
3.制作分子模型
4.拼装模型演示电解水的微观过程
【课后小结】
探究构成物质的微观粒子
认识模型在探索物质组成与结构中的作用。
以水为例梳理物质组成与结构的认识思路
【板书设计】
【课后作业】
1.展示上述活动中的一些典型案例，与同学交流。
2.总结本次活动在知识、方法和观念等方面的收获。拟订一个主题，以报告、论文或图画等形式表达自己的认识和体会，并与同学交流。
【教学反思】
亮点：该项目使学生置身于历史发展的氛围中，结合特定历史发展阶段，自主调用化学、历史、物理等多个学科的相关知识，应用技术与工程的方法解决问题，通过模型制作，进行自主反思，不断改进，体会并理解科学的探究方法，借以激发学生的探究意识。
不足：选择具体的技术与工程方法完成各阶段原子结构模型，帮助学生正确理解和区分分子、原子，并用适当的方法展示科学家探索物质组成与结构的历程，学生感兴趣但是抓不住重点。
教学建议：在教学中把握好知识的深度和难度，引导学生抓重点。