“原子的結(jié)構(gòu)”是現(xiàn)行初中化學(xué)（人教版）第三單元“物質(zhì)構(gòu)成的奧秘”中的第二個(gè)主題，是學(xué)生從宏觀世界跨進(jìn)微觀世界的開端，對(duì)于構(gòu)建微粒觀具有很重要的作用。根據(jù)《義務(wù)教育化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2011版）》分析，本節(jié)的要求是讓學(xué)生知道“原子是由原子核和核外電子構(gòu)成的”。其內(nèi)容是陳述性知識(shí)，相對(duì)單一淺顯。但如果從化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的視角出發(fā)，深入地挖掘證據(jù)意識(shí)形成、模型認(rèn)知培育、科學(xué)思維體驗(yàn)、科學(xué)態(tài)度培養(yǎng)等教育功能［1］，本節(jié)教學(xué)大有探討與研究的價(jià)值。
作為化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的主要內(nèi)容，證據(jù)推理與模型認(rèn)知素養(yǎng)在初中階段包括以下四個(gè)方面的內(nèi)涵：（1）具有證據(jù)意識(shí)，能提出假設(shè)；（2）通過分析推理進(jìn)行驗(yàn)證；（3）建立觀點(diǎn)，形成認(rèn)知模型；（4）運(yùn)用模型解釋化學(xué)現(xiàn)象、本質(zhì)和規(guī)律。通過分析，其教學(xué)目標(biāo)指向培養(yǎng)四個(gè)方面的能力，分別是：提出假設(shè)，搜集證據(jù)，建立模型，解決問題［2］。
在以往的教學(xué)中，常通過圖示和大量的練習(xí)，讓學(xué)生被動(dòng)接受“原子是由原子核和核外電子構(gòu)成的”這一基本觀點(diǎn)，但仍然不能確認(rèn)其客觀存在，尤其在后續(xù)學(xué)習(xí)中，對(duì)于紛繁復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)，較難建立起宏觀、微觀和符號(hào)之間的內(nèi)在聯(lián)系。原子是具有不可觀測性的原型，需要構(gòu)建模型來表示，并通過證據(jù)進(jìn)行檢驗(yàn)，才能形成正確的認(rèn)識(shí)，人類對(duì)原子結(jié)構(gòu)的探究歷程正是證據(jù)推理與模型認(rèn)知素養(yǎng)落實(shí)的最佳載體。
文獻(xiàn)研究表明，大多數(shù)的15歲學(xué)生已產(chǎn)生了對(duì)科學(xué)的興趣，而且，對(duì)科學(xué)和技術(shù)有濃厚興趣的學(xué)生更有可能從事與科學(xué)有關(guān)的職業(yè)，因而培養(yǎng)學(xué)生對(duì)化學(xué)學(xué)科的興趣是落實(shí)化學(xué)核心素養(yǎng)的前提。為此，應(yīng)根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，提煉出一些貼近生活的問題來創(chuàng)設(shè)情境。如應(yīng)用游戲化教學(xué)，給學(xué)生以感官刺激，給學(xué)生創(chuàng)造動(dòng)手、動(dòng)腦、自主探究的機(jī)會(huì)，將看不見摸不著的微觀結(jié)構(gòu)直觀化，使新知識(shí)在原有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生穩(wěn)定而清晰的“發(fā)展點(diǎn)”。同時(shí)，化學(xué)發(fā)展史蘊(yùn)含著巨大的人文價(jià)值，也是培養(yǎng)學(xué)生化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的重要途徑。一個(gè)15歲的學(xué)生不可能擁有與科學(xué)家相似的經(jīng)驗(yàn)，也很難達(dá)到科學(xué)家的理解水平，因此教學(xué)過程中不能只呈現(xiàn)客觀史實(shí)，應(yīng)該從化學(xué)史中挖掘素材，創(chuàng)設(shè)學(xué)生能夠理解的情境，并注重情境創(chuàng)設(shè)的真實(shí)性和豐富性，引導(dǎo)學(xué)生完成探究實(shí)踐活動(dòng)，讓學(xué)生像科學(xué)家一樣思考，在探究實(shí)踐中逐步形成能力［3］。
（1）教學(xué)目標(biāo)
分離到的20株酵母菌用結(jié)晶紫染色后進(jìn)行鏡檢，在顯微鏡下可以看到分離菌株的細(xì)胞形態(tài)：存在桿狀，球狀，橢圓形，見圖2。
①結(jié)合人類探索原子結(jié)構(gòu)的歷史與化學(xué)科學(xué)發(fā)展的趨勢(shì)，能初步對(duì)原子模型進(jìn)行描述、解釋，發(fā)展模型認(rèn)知能力；
②能根據(jù)原子發(fā)展史的實(shí)驗(yàn)事實(shí)證據(jù)，推理舊模型的不足，構(gòu)建和評(píng)價(jià)新的模型，從而認(rèn)識(shí)證據(jù)意識(shí)、體驗(yàn)?zāi)Ｐ偷陌l(fā)展性特征；
③通過游戲開展探究活動(dòng)，引導(dǎo)學(xué)生初步形成“微粒觀”“物質(zhì)觀”等化學(xué)學(xué)科的核心觀念及宏觀與微觀相結(jié)合的思維方式。
（2）評(píng)價(jià)目標(biāo)
①通過組合原子卡片模擬宏觀物質(zhì)反應(yīng)的活動(dòng)，診斷并發(fā)展學(xué)生對(duì)于原子是化學(xué)變化中的最小粒子這一觀點(diǎn)的認(rèn)識(shí)水平；
②通過摩擦生電這一宏觀現(xiàn)象進(jìn)行推理，發(fā)現(xiàn)道爾頓原子模型的不足之處，引導(dǎo)學(xué)生思考實(shí)心球模型的局限性，診斷學(xué)生的證據(jù)意識(shí)；
③通過自創(chuàng)游戲模擬盧瑟福的α粒子散射實(shí)驗(yàn)，診斷學(xué)生對(duì)原子結(jié)構(gòu)模型的認(rèn)識(shí)進(jìn)階和認(rèn)知思路的結(jié)構(gòu)化水平。
圖1“原子的結(jié)構(gòu)”教學(xué)設(shè)計(jì)思路示意圖
圖2“原子的結(jié)構(gòu)”模型構(gòu)建流程圖
【視頻1】嵌入時(shí)代背景，聯(lián)系生活實(shí)際。介紹1981年掃描隧道顯微鏡的問世讓人類進(jìn)入可以“操縱”原子的時(shí)代；視頻展示2017年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)?lì)C給三位科學(xué)家，獎(jiǎng)勵(lì)他們用冷凍電子顯微鏡技術(shù)拍攝到了高清晰的生物大分子三維結(jié)構(gòu)，在原子層面的微觀化學(xué)領(lǐng)域做出了卓越貢獻(xiàn)。
邢先生的學(xué)術(shù)人生再一次印證了一個(gè)傳統(tǒng)的道理，貧寒家庭出孝子。從邢先生身上我悟出一個(gè)道理，人只有不忘本，才能做出大學(xué)問，父老鄉(xiāng)親是我們每個(gè)人最大的本；人只有知道感恩，才能獲得大成功，感恩生命中每一個(gè)幫助我們的人。
視頻中三位科學(xué)家的發(fā)言向?qū)W生傳達(dá)了謙虛的態(tài)度，以及合作的精神。引導(dǎo)學(xué)生思考，人類對(duì)原子的認(rèn)識(shí)都是源自科學(xué)家們孜孜不倦的研究發(fā)現(xiàn)，原子質(zhì)量體積如此小，那在幾百年前科學(xué)家們是如何探究原子的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的呢？接下來重游歷史長河，再探微觀世界。
測試時(shí)，先準(zhǔn)備好測試儀器并檢查焊接完成的PCB板，看其是否有虛焊、漏焊等問題。接著對(duì)頻率源上電。上電時(shí)，應(yīng)注意上電順序，先對(duì)PLL電路上電，再對(duì)控制電路模塊上電。器件上電后，核查電源輸出電壓電流是否正常，確認(rèn)正常后，配置編程序列。根據(jù)ADF4159數(shù)據(jù)冊(cè)，由以下公式?jīng)Q定頻率合成器的編程方式：
（1）片段一：樸素的哲理
【游戲1】一撕兩斷
游戲過程：將一張紙對(duì)半撕開，取其中一半，再對(duì)半撕開，重復(fù)以上操作。
設(shè)計(jì)意圖：學(xué)生通過動(dòng)手可知，物質(zhì)是可以不斷分割的，引導(dǎo)學(xué)生猜想假設(shè)，存在一種構(gòu)成物質(zhì)的最小微粒。
在團(tuán)隊(duì)研修中插上飛翔的翅膀。隨著新課改的推進(jìn)，班主任培養(yǎng)的一個(gè)重要轉(zhuǎn)向就是將個(gè)人化的努力轉(zhuǎn)向?qū)W習(xí)者的共同體，班主任通過參與合作性的實(shí)踐來豐富自己的教育管理知識(shí)和實(shí)踐智慧。
【構(gòu)建模型一】哲學(xué)中的原子
【史實(shí)1】公元前四世紀(jì)，西方哲學(xué)家德謨克利特由分合的思想提出了原子的認(rèn)識(shí)觀點(diǎn)：物質(zhì)可以不斷進(jìn)行分割，分割到最小的微粒就是“原子”，“原子”是構(gòu)成一切事物的最后單位。這與中國哲學(xué)家莊子的觀點(diǎn)不謀而合，為“物質(zhì)不滅思想”進(jìn)行鋪墊［4］。
世界著名的天然藍(lán)寶石“亞洲之星”就產(chǎn)于緬甸，重330克拉,是世界十大寶石之一，現(xiàn)在藏于美國華盛頓斯密森博物館。
【問題1】聯(lián)系日常思考，生活中哪些事例能說明物質(zhì)是由微粒構(gòu)成的？
【學(xué)生討論1】
①把糖放入水中，一段時(shí)間后不見蹤影。
②水中滴入紅墨水后整杯溶液變成紅色。
③拉瓦錫加熱分解氧化汞得到液態(tài)汞和氧氣。
設(shè)計(jì)意圖：通過動(dòng)手實(shí)踐激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，增添課堂的趣味性，從而進(jìn)行猜想與假設(shè)，引出模型一。同時(shí)讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到，化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，最早的“原子論”是根據(jù)事實(shí)進(jìn)行推理的產(chǎn)物，并沒有進(jìn)行過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，因而不能成為“科學(xué)結(jié)論”。
（2）片段二：遙遠(yuǎn)的傳承
哲學(xué)中的原子論是一種籠統(tǒng)模糊的哲學(xué)思辨，法國化學(xué)家普魯斯特發(fā)現(xiàn)有趣的結(jié)論：“參與化學(xué)反應(yīng)的物質(zhì)質(zhì)量都成一定的整數(shù)比”，這引起了道爾頓的思考與深入研究。
【視頻2】道爾頓原子論學(xué)說的歷程
【構(gòu)建模型二】道爾頓的實(shí)心球模型
【史實(shí)2】道爾頓關(guān)于原子的見解：原子是一種實(shí)心球，它是構(gòu)成物質(zhì)的基本微粒，它們極其微小，是看不見的，它們?cè)谒械幕瘜W(xué)變化中保持本性不變。同一種元素的原子，其形狀、質(zhì)量和各種性質(zhì)都是相同的，不同元素則各不相同。
用實(shí)心球模型可以解釋很多化學(xué)變化的過程和特征，例如采用微觀模型示意圖表征氫氣與氧氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，同時(shí)該模型也符合“原子是化學(xué)變化中的最小粒子”這一規(guī)律，如圖3。
圖3 氫氣與氧氣反應(yīng)的微觀示意圖
【游戲2】依葫蘆畫瓢
要吸引初中生進(jìn)一步學(xué)習(xí)語文知識(shí)，教師就要從教學(xué)語言出發(fā)，運(yùn)用趣味性十足而簡明扼要的語言提高學(xué)生的注意力。例如在學(xué)習(xí)《中國石拱橋》時(shí)，教師如果只從題目中的橋這一偏正詞組出發(fā)，從人、車渡河出發(fā)，引出“橋”的概念，再從本地橋的區(qū)別，引出不同類型橋的結(jié)構(gòu)，提出“石”，最后才引出“拱”和“中國”，會(huì)使學(xué)生聽得頭昏腦脹，也不能吸引學(xué)生繼續(xù)專心的聽課。而以《拿來主義》這篇文章為例，教師通過在起始階段對(duì)“租界亭”的解釋，使學(xué)生對(duì)作者和寫作背景有一定了解，然后用簡潔而明晰的語言對(duì)文章結(jié)構(gòu)、線索進(jìn)行指點(diǎn)，不僅加深了學(xué)生對(duì)文章的印象，而且使學(xué)生可以專注地繼續(xù)聽講，達(dá)到教學(xué)目的。
回顧所學(xué)知識(shí)，結(jié)合道爾頓的實(shí)心球模型，用原子卡片與磁鐵，模擬木炭和氧氣發(fā)生化學(xué)變化的過程。如圖4，圖5（每張卡片分別代表一個(gè)原子）。
運(yùn)用當(dāng)前最新的“互聯(lián)網(wǎng)+”理念打造高校網(wǎng)絡(luò)化統(tǒng)一資產(chǎn)管理平臺(tái)是非常有必要的，因?yàn)樗軌驅(qū)崿F(xiàn)對(duì)固定資產(chǎn)管理系統(tǒng)的有效建設(shè)，發(fā)揮系統(tǒng)統(tǒng)計(jì)功能優(yōu)勢(shì)并實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)監(jiān)控。從全方位體現(xiàn)對(duì)固定資產(chǎn)的整體查詢與跟蹤，保證資產(chǎn)安全，體現(xiàn)“時(shí)時(shí)、處處、人人”管理的現(xiàn)代化網(wǎng)絡(luò)技術(shù)優(yōu)勢(shì)與精細(xì)化管理理念。為此，高校需要針對(duì)固定資產(chǎn)管理設(shè)計(jì)并建設(shè)有針對(duì)性的創(chuàng)新管理系統(tǒng)，體現(xiàn)創(chuàng)新管理策略，將傳統(tǒng)的人工管理模式轉(zhuǎn)為電算信息化管理模式，扭轉(zhuǎn)高校過往“重財(cái)輕物”的管理主觀傾向，走科學(xué)化、信息化管理道路，確保固定資產(chǎn)能有效輔助幼兒園教育教學(xué)過程，發(fā)揮新管理模式應(yīng)有的巨大效能。
圖4 炭與氧氣反應(yīng)的微觀示意圖
設(shè)計(jì)意圖：進(jìn)一步鞏固“化學(xué)變化、分子可分、原子不變、重新組合”等觀點(diǎn)，學(xué)會(huì)用符號(hào)、語言等多樣化方式表征化學(xué)變化的過程，初步認(rèn)識(shí)宏觀、微觀與符號(hào)三者之間的聯(lián)系。
圖5 學(xué)生展示活動(dòng)
【問題2】你接受原子是實(shí)心球這個(gè)觀點(diǎn)嗎？
【學(xué)生討論2】
①能夠接受。
②不對(duì)，原子中還有其他粒子（提前預(yù)習(xí)了教材）。
③應(yīng)該還有其他東西，否則原子和原子之間為什么有的會(huì)結(jié)合，而有的不會(huì)結(jié)合呢？
設(shè)計(jì)意圖：幫助學(xué)生理解模型具有描述、解釋和預(yù)測的作用。在人們還不能用科學(xué)手段直接探究原子內(nèi)部結(jié)構(gòu)時(shí)，采取模型方法揭示原子的屬性。道爾頓所提出的原子實(shí)心球模型，解釋了當(dāng)時(shí)所知道的各種化學(xué)實(shí)驗(yàn)事實(shí)及其內(nèi)在聯(lián)系。引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用該模型表征宏觀化學(xué)反應(yīng)，同時(shí)設(shè)疑，培養(yǎng)學(xué)生的懷疑與創(chuàng)新精神。
（3）片段三：新奇的類比
【游戲3】摩擦起電
將游戲1剩下的紙張撕成碎屑，用塑料筆桿在頭發(fā)上反復(fù)摩擦后挨近紙屑，觀察現(xiàn)象。
設(shè)計(jì)意圖：引導(dǎo)學(xué)生思考“電子”從何而來？如果說原子是實(shí)心球，那電子藏在哪里呢？這是很常見的生活現(xiàn)象，思維定勢(shì)決定大部分學(xué)生并不會(huì)深入探究，而類似的現(xiàn)象恰恰是湯姆生進(jìn)行研究的契機(jī)。
【視頻3】陰極射線在磁場中偏轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)
對(duì)比式(16)與式(17)可以看出，利用回波信號(hào)的聯(lián)合稀疏特征還可以大大減少方位向量測值的個(gè)數(shù)，文獻(xiàn)[10]的分析也驗(yàn)證了上述結(jié)論.因此在CFS ISAR方位向重構(gòu)中，通過本文基于方位向聯(lián)合稀疏模型的CFS ISAR成像方法可以大大降低方位向所需的脈組數(shù)，從而節(jié)省了時(shí)間資源，這對(duì)于現(xiàn)代ISAR雷達(dá)系統(tǒng)來說是有利的.
【構(gòu)建模型三】湯姆生的棗糕模型
【史實(shí)3】湯姆生發(fā)現(xiàn)陰極射線可以在電場或磁場的作用下偏轉(zhuǎn)，由此測定出電子的存在，他認(rèn)為電子嵌在原子中，就如同棗子嵌在蛋糕中。
【問題3】請(qǐng)根據(jù)理解描述你假設(shè)的棗糕模型。
【學(xué)生討論3】
①像西瓜籽嵌在西瓜中一樣，電子嵌在原子中。
②如圖6所示。
圖6 學(xué)生畫的原子模型
設(shè)計(jì)意圖：學(xué)生通過游戲，結(jié)合生活實(shí)際和思考，從“摩擦起電”的證據(jù)中推理出道爾頓原子模型的不足之處，從而意識(shí)到人類對(duì)原子原型的構(gòu)建是一種相對(duì)真理性的認(rèn)識(shí)，是一個(gè)逐步深入的過程。模型及在其基礎(chǔ)上建立的理論都需要再回到事實(shí)中去比較和驗(yàn)證，當(dāng)模型與新的實(shí)驗(yàn)事實(shí)發(fā)生矛盾時(shí)，需要建立新的模型。
（4）片段四：勇敢的質(zhì)疑
【設(shè)疑】在很長的時(shí)間里，湯姆生提出的模型被廣泛認(rèn)可，同時(shí)也接受了科學(xué)實(shí)驗(yàn)的進(jìn)一步驗(yàn)證。后來，湯姆生的學(xué)生盧瑟福用高速α粒子流（帶正電）轟擊極薄的金箔片，結(jié)果發(fā)現(xiàn)絕大部分α粒子順利通過，有極少數(shù)粒子飛行路徑發(fā)生偏轉(zhuǎn)，甚至有個(gè)別粒子被反彈回來。這個(gè)現(xiàn)象讓他對(duì)老師的權(quán)威發(fā)起了挑戰(zhàn)。
【游戲4】空間穿越
用玉米粒正對(duì)側(cè)立水槽投擲，觀察玉米粒走向。再用玉米粒對(duì)著中間懸掛石棉網(wǎng)的呼啦圈投擲，觀察玉米粒走向?？梢杂^察到，如果沒有阻礙，大部分玉米粒能按原運(yùn)動(dòng)方向順利通過，如果受到阻擋，玉米粒會(huì)改變運(yùn)動(dòng)方向或者被彈回（圖7）。這個(gè)游戲有助于理解盧瑟福的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)［5］。
圖7 學(xué)生投擲活動(dòng)
設(shè)計(jì)意圖：讓學(xué)生在輕松的課堂氛圍中，通過玉米粒穿越情況的差異，突破固有的原子結(jié)構(gòu)認(rèn)識(shí)，構(gòu)建新的原子結(jié)構(gòu)模型，并意識(shí)到原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)之間的關(guān)系。
【視頻4】盧瑟福α粒子散射實(shí)驗(yàn)
【構(gòu)建模型四】盧瑟福的行星模型
2.各組大鼠海馬區(qū)組織中SOD和MDA水平比較：與假手術(shù)組比較，模型組大鼠SOD水平明顯降低，MDA水平明顯升高，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)；與模型組比較，有氧運(yùn)動(dòng)預(yù)處理組、HBO處理組、有氧運(yùn)動(dòng)+HBO處理組大鼠SOD水平明顯升高，MDA含量明顯降低，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，且有氧運(yùn)動(dòng)+HBO處理組效果最明顯(P<0.01)。見表2。
【史實(shí)4】運(yùn)用現(xiàn)代教育技術(shù)手段展示原子的微觀結(jié)構(gòu)，解釋盧瑟福的α粒子散射實(shí)驗(yàn)。通過觀察現(xiàn)象學(xué)生容易得出盧瑟福原子結(jié)構(gòu)思想的核心：原子中心有一個(gè)很小的帶正電的核，它幾乎集中了全部原子的質(zhì)量，電子在它的周圍運(yùn)動(dòng)。盧瑟福的理論承認(rèn)了電子的存在，他發(fā)現(xiàn)了原子核里有帶正電的質(zhì)子。
南北朝時(shí)期，目錄學(xué)家王儉編撰的《七志》和阮孝緒編撰的《七錄》，成為有重大影響的私人編撰的圖書目錄分類專著。其中，《七志》是我國第一部私人編撰的圖書目錄分類專著，首創(chuàng)了傳錄體的書目體例。
【問題4】請(qǐng)發(fā)揮你的想象，利用與游戲中不同的物品，構(gòu)建模型來模擬盧瑟福的實(shí)驗(yàn)。
【學(xué)生討論4】
①可以用粉筆頭代表α粒子，呼啦圈中間懸掛鈴鐺代表正電荷進(jìn)行投擲。
②制作兩個(gè)半徑相同的大圓圈，第一個(gè)圈內(nèi)全部固定硬紙板，第二個(gè)圈內(nèi)只在中心處系一小塊硬紙板，兩個(gè)人朝對(duì)應(yīng)圓圈內(nèi)隨機(jī)投擲粉筆，觀察粉筆的運(yùn)動(dòng)情況。
例2，“新北侖”長263米、吃水11米、船速12節(jié)，有一對(duì)遇船“新成功18”TCPA為8分鐘，前方一同向船“金橋16”TCPA為7分鐘，這時(shí)不應(yīng)追越，應(yīng)減速等對(duì)遇后再追越，它船慢車配合除外。
設(shè)計(jì)意圖：初三學(xué)生往往依賴直觀實(shí)物，而微粒觀相對(duì)抽象，找出有關(guān)聯(lián)的證據(jù)還不能真正形成觀點(diǎn)，只有根據(jù)自己的理解形成推理才能構(gòu)建自己的認(rèn)知模型。此步驟是要打破學(xué)生頭腦中原有的“原子是實(shí)心的”認(rèn)識(shí)，通過學(xué)生體驗(yàn)活動(dòng)，模仿科學(xué)家模型構(gòu)建的過程，在原有基礎(chǔ)上構(gòu)建新的原子模型。
關(guān)于對(duì)比的研究，很少有學(xué)生進(jìn)行語音、語法、句子、語篇、修辭、語用等方面的對(duì)比研究，究其原因主要是學(xué)生覺得這些領(lǐng)域的研究有難度，自己對(duì)于英語學(xué)習(xí)的較多，但是對(duì)于漢語的知識(shí)不夠自信，似是而非，因此，選擇文化類的選題進(jìn)行對(duì)比研究的居多。
（5）片段五：親密的合作
【視頻5】盧瑟福與學(xué)生查德威克的合作
【構(gòu)建模型五】原子的核式模型
數(shù)碼互動(dòng)系統(tǒng)是形態(tài)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的一項(xiàng)重大改革，是一種有效的教學(xué)輔助手段。有利于開展互動(dòng)化教學(xué)方式和遠(yuǎn)程教學(xué)，有利于學(xué)生對(duì)形態(tài)學(xué)的理解和學(xué)習(xí)能力水平的提高，經(jīng)過多年實(shí)踐，發(fā)現(xiàn)學(xué)生的學(xué)習(xí)成績有很大的提高，形態(tài)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)水平明顯提升。
【史實(shí)5】查德威克用α粒子轟擊鈹?shù)脑雍藭r(shí)，發(fā)現(xiàn)原子核可以分裂，得到質(zhì)量和質(zhì)子非常接近，但不帶電荷的粒子，將其命名為中子，從而確認(rèn)了原子核是由質(zhì)子和中子構(gòu)成的。他的研究為改變?cè)雍颂峁┝艘环N新的手段，促進(jìn)了核裂變研究工作的發(fā)展和原子能的利用。
設(shè)計(jì)意圖：通過化學(xué)家們?cè)谔骄窟^程中所運(yùn)用的研究方法，所體現(xiàn)出的合作精神，來培養(yǎng)學(xué)生與他人合作的意識(shí)和嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)態(tài)度。
至此原子的神秘面紗也就被揭下了，學(xué)生親身體驗(yàn)原子結(jié)構(gòu)模型的建立、修正、完善的過程，頭腦中初步構(gòu)建了原子的結(jié)構(gòu)模型。當(dāng)然，第五個(gè)模型并不是原子結(jié)構(gòu)探究的終點(diǎn)，丹麥科學(xué)家波爾在盧瑟福模型的基礎(chǔ)上，描繪出了新的原子結(jié)構(gòu)模型：電子在核外是分層排布的。這說明科學(xué)的研究永遠(yuǎn)是在不斷否定、不斷肯定中前進(jìn)，科學(xué)的發(fā)現(xiàn)是偶然和必然的辯證統(tǒng)一。
教學(xué)完成后，采用征集科普小論文的方法，對(duì)本節(jié)課進(jìn)行反饋與評(píng)價(jià)。從“模型認(rèn)知”“知識(shí)同化”“認(rèn)知進(jìn)階”“核心素養(yǎng)”四個(gè)方面對(duì)被調(diào)查的學(xué)生小論文進(jìn)行分析，學(xué)生的項(xiàng)目成果代表如圖8和表1。
圖8 學(xué)生科普小論文
表1 反饋與評(píng)價(jià)
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我校是一所偏遠(yuǎn)的農(nóng)村寄宿制初中，學(xué)生大都是留守兒童或來自貧困家庭。激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣是第一要?jiǎng)?wù)?；凇昂暧^與微觀相結(jié)合”的視角，精心設(shè)計(jì)串聯(lián)教學(xué)過程的游戲環(huán)節(jié)，如“一撕兩斷”“依葫蘆畫瓢”等，通過活動(dòng)充分調(diào)動(dòng)學(xué)生參與學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性。通過宏觀游戲理解微觀模型，促進(jìn)學(xué)生對(duì)原子模型的認(rèn)知與構(gòu)建，同時(shí)讓學(xué)生直觀感受化學(xué)的魅力所在，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。
在常規(guī)教學(xué)中，此部分內(nèi)容并不被重視，學(xué)生只需要記住幾種模型即可，更不用說理解與運(yùn)用模型。本教學(xué)設(shè)計(jì)基于化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)目標(biāo)，挖掘情境素材的素養(yǎng)發(fā)展價(jià)值，關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)障礙，設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)主題和學(xué)習(xí)活動(dòng)，加深對(duì)原子結(jié)構(gòu)的模型認(rèn)知［6］。
引導(dǎo)學(xué)生從游戲、史實(shí)中提煉信息，成為有效證據(jù)，使用推理，解釋證據(jù)，構(gòu)建證據(jù)與觀點(diǎn)之間的聯(lián)系，讓學(xué)生親自感受科學(xué)家在探究過程中的論證活動(dòng)，身臨其境地體驗(yàn)科學(xué)文化和科學(xué)本質(zhì)。
注重人文積淀，挖掘與課程有關(guān)的人文要素，經(jīng)歷德謨克利特哲學(xué)模型—道爾頓實(shí)心球模型—湯姆生棗糕模型—盧瑟福行星模型—查德威克核式模型建立、修正、完善的過程。體驗(yàn)歷史上科學(xué)家們嚴(yán)謹(jǐn)?shù)恼撟C推理、激烈的思想碰撞和豐富的學(xué)科思維，強(qiáng)調(diào)知識(shí)的獲得過程?？隙▽W(xué)生質(zhì)疑權(quán)威的行為，培養(yǎng)其批判的科學(xué)精神，讓學(xué)生在真實(shí)的問題背景下圍繞問題解決獲得知識(shí)。
參考文獻(xiàn)
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