初中化學(xué)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)

這是一份初中化學(xué)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)，共6頁。教案主要包含了教材分析，學(xué)情分析，教學(xué)目標(biāo)，教學(xué)重點(diǎn)，教學(xué)難點(diǎn)，教學(xué)方法，教學(xué)準(zhǔn)備，教學(xué)過程等內(nèi)容，歡迎下載使用。
【教材分析】
《義務(wù)教育化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》在教學(xué)建議中提出：“教師還應(yīng)重視跨學(xué)科內(nèi)容的選擇和組織，加強(qiáng)化學(xué)與物理、生物學(xué)、地理等學(xué)科的聯(lián)系，引導(dǎo)學(xué)生在更寬廣的學(xué)科背景下綜合運(yùn)用化學(xué)和其他學(xué)科的知識(shí)分析、解決有關(guān)的實(shí)際問題。” 跨學(xué)科主題教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生開展綜合學(xué)習(xí)活動(dòng)，是培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)的必要途徑，是打破學(xué)科邊界、強(qiáng)化課程協(xié)同育人的必要手段，是幫助學(xué)生形成深層知識(shí)理解的必要環(huán)節(jié)。
【學(xué)情分析】
在與觀念建構(gòu)相關(guān)的各種課題研究中，我們發(fā)現(xiàn)，作為物質(zhì)世界的最小單元“分子”、“原子”和“離子”，學(xué)生始終難在腦海中形成比較清晰的印象，運(yùn)用起來就更加捉襟見肘。這就需要我們采取更有效的措施來幫助學(xué)生化解難點(diǎn)，幫助學(xué)生運(yùn)用跨學(xué)科知識(shí)，親身經(jīng)歷創(chuàng)意設(shè)計(jì)，動(dòng)手制作微粒模型以解決這一化學(xué)難題，在實(shí)踐過程中，學(xué)生通過整個(gè)項(xiàng)目的系統(tǒng)規(guī)劃和實(shí)施，體驗(yàn)實(shí)踐創(chuàng)造價(jià)值的過程，感受合作、協(xié)同創(chuàng)新解決問題的重要性。
【教學(xué)目標(biāo)】
1.了解物質(zhì)的組成，探究人類探索物質(zhì)結(jié)構(gòu)的歷史。
2.探索物質(zhì)結(jié)構(gòu)的意義，制作微觀粒子模型。
3.幫助學(xué)生實(shí)現(xiàn)知識(shí)的融會(huì)貫通和創(chuàng)造性遷移，與其他學(xué)科、與現(xiàn)實(shí)生活建立起關(guān)聯(lián)。
4.自覺地挖掘?qū)W科課程內(nèi)容的綜合化、實(shí)踐化要素。
5.以學(xué)生為主體，關(guān)注學(xué)生的自主參與和積極探索。
【教學(xué)重點(diǎn)】
實(shí)現(xiàn)知識(shí)的融會(huì)貫通和創(chuàng)造性遷移，與其他學(xué)科、與現(xiàn)實(shí)生活建立起關(guān)聯(lián)。
【教學(xué)難點(diǎn)】
實(shí)現(xiàn)知識(shí)的融會(huì)貫通和創(chuàng)造性遷移，與其他學(xué)科、與現(xiàn)實(shí)生活建立起關(guān)聯(lián)。
【教學(xué)方法】
自主學(xué)習(xí)法、探究學(xué)習(xí)法、合作學(xué)習(xí)法
【教學(xué)準(zhǔn)備】
教師準(zhǔn)備：多媒體課件。
學(xué)生準(zhǔn)備：復(fù)習(xí)分子原子知識(shí)。
【教學(xué)過程】
【新課導(dǎo)入】自然界存在著繁多的物質(zhì)，物質(zhì)也在不斷的發(fā)生改變。物質(zhì)是怎么構(gòu)成的?
物質(zhì)的結(jié)構(gòu)與物質(zhì)的性質(zhì)之間有什么樣的關(guān)系?…
人類對(duì)這些問題的探索經(jīng)歷了漫長而艱辛的過程，而且科學(xué)家們還在為尋求這些問題的答案進(jìn)行著堅(jiān)持不懈的探索。引入新課。
【設(shè)計(jì)意圖】使學(xué)生認(rèn)識(shí)到探究學(xué)習(xí)跨學(xué)科學(xué)習(xí)的必要性。
【探索新知】
【活動(dòng)設(shè)計(jì)與實(shí)施】：任務(wù)一：探究構(gòu)成物質(zhì)的微觀粒子
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。
歸納物理、化學(xué)等課程對(duì)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，討論不同學(xué)科探究思路和方法的區(qū)別與聯(lián)系。
【化學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)與實(shí)施】體積小質(zhì)量小；不停的運(yùn)動(dòng)；分子之間有間隔。
【物理活動(dòng)設(shè)計(jì)與實(shí)施】
一、物質(zhì)的構(gòu)成：分子真實(shí)存在，體積小質(zhì)量?。环肿又g有間隔。
二、分子熱運(yùn)動(dòng)：氣體擴(kuò)散；液體擴(kuò)散；固體擴(kuò)散。
三、分子間的作用力：分子間存在斥力和引力；
物質(zhì)三態(tài)宏觀和微觀特征：
固體分子間距離小分子間作用力大不容易被壓縮和拉伸具有一定形狀；
液體、氣體分子間距離小分子間作用力小具有流動(dòng)性。
【科學(xué)·技術(shù)·社會(huì)】探究微觀粒子需要觀念、知識(shí)和方法的繼承與創(chuàng)新，離不開科學(xué)儀器和實(shí)驗(yàn)技術(shù)的改進(jìn)和突破。
任務(wù)二：認(rèn)識(shí)模型在探索物質(zhì)組成與結(jié)構(gòu)中的作用
1.多種模型體現(xiàn)了物質(zhì)的組成與結(jié)構(gòu)。
【物理】課程中有多種模型體現(xiàn)了物質(zhì)的組成與結(jié)構(gòu)。
物理模型是形象性和抽象性的統(tǒng)一，物理模型的建立是舍棄次要因素，把握主要因素，化復(fù)雜為簡單，完成由現(xiàn)象到本質(zhì)，由具體到抽象的過程，而模型的本身又具有直觀形象的特點(diǎn)。
【生物學(xué)】有多種模型體現(xiàn)了物質(zhì)的組成與結(jié)構(gòu)。
生物模型能更有助于學(xué)生認(rèn)識(shí)生物的細(xì)微結(jié)構(gòu),全面的、多角度、分層次的認(rèn)識(shí)生物的各部分結(jié)構(gòu)。
【化學(xué)】中有多種模型體現(xiàn)了物質(zhì)的組成與結(jié)構(gòu)。
化學(xué)模型能夠?qū)⒊橄蟮幕瘜W(xué)物質(zhì)的性質(zhì)和功能與其具象的結(jié)構(gòu)特征相聯(lián)系。
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
各種原子模型
道爾頓提出的原子模型：
我國古代哲學(xué)家墨子(約前468一前376)提出了“端”的觀點(diǎn)，認(rèn)為不斷分割物質(zhì)，直到無法再分時(shí)便得到“端”。古希臘哲學(xué)家也提出了意義相近的“原子”的概念。1808年，道爾頓在古代原子觀點(diǎn)和科學(xué)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上系統(tǒng)地提出了原子論。上述“端”和“原子”可被認(rèn)為是原子的“實(shí)心球模型”
湯姆孫提出的原子模型：
19世紀(jì)末，英國物理學(xué)家湯姆孫(,
1856-1940)通過一系列實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了電子。在此基礎(chǔ)上，他提出了一種原子模型，認(rèn)為正電荷均勻分布在整個(gè)原子內(nèi)，帶負(fù)電荷的電子鑲嵌其中。
盧瑟福提出的原子模型：
1909年，英國物理學(xué)家盧瑟福(E.Rutherfrd,
1871-1937)進(jìn)行了a粒子散射實(shí)驗(yàn)。1911年，他提出了原子的“核式結(jié)構(gòu)模型”:原子中帶正電荷部分的體積很小，但幾乎占有全部質(zhì)量，電子在原子核外運(yùn)動(dòng)。
3.假說實(shí)驗(yàn)的重要性：
假說：立足于事實(shí)，但又不受事實(shí)的局限，假說對(duì)未知對(duì)象提出大膽的設(shè)想，而又深入到實(shí)踐當(dāng)中去尋求答案。
科學(xué)實(shí)驗(yàn)：學(xué)者提出了大膽的設(shè)想或理論模型,甚或在演繹的基礎(chǔ)上提出了理論的預(yù)言；但是不論這樣的理論看起來是多么合理,都必須得到實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。
用橡皮泥、綠豆、小米等材料制作原子模型
任務(wù)三：以水為例梳理物質(zhì)組成與結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)思路
1.科學(xué)家探索物質(zhì)組成與構(gòu)成的歷程
水的生成的發(fā)現(xiàn)：
1781年，英國科學(xué)家普里斯特利、卡文迪什分別將“可燃空氣(氫氣)”與空氣或“脫燃素空氣(氧氣)”混合后點(diǎn)燃爆炸，發(fā)現(xiàn)有水生成。
可燃空氣(氫氣)的收集：
拉瓦錫聽說上述發(fā)現(xiàn)后，認(rèn)為水不可能是由一種元素組成的。他利用自制的裝置，將玻璃曲頸甑中的蒸餾水加熱，水蒸氣進(jìn)入用陶瓷密封的紅熱鐵管后，在試管中收集到了“可燃空氣(氫氣)”。
2.水的組成及變化的探究
【提出問題】水由什么元素組成呢?
設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明水是由氫元素和氧元素組成的。
3.制作分子模型
4.拼裝模型演示電解水的微觀過程
【課后小結(jié)】
探究構(gòu)成物質(zhì)的微觀粒子
認(rèn)識(shí)模型在探索物質(zhì)組成與結(jié)構(gòu)中的作用。
以水為例梳理物質(zhì)組成與結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)思路
【板書設(shè)計(jì)】
【課后作業(yè)】
1.展示上述活動(dòng)中的一些典型案例，與同學(xué)交流。
2.總結(jié)本次活動(dòng)在知識(shí)、方法和觀念等方面的收獲。擬訂一個(gè)主題，以報(bào)告、論文或圖畫等形式表達(dá)自己的認(rèn)識(shí)和體會(huì)，并與同學(xué)交流。
【教學(xué)反思】
亮點(diǎn)：該項(xiàng)目使學(xué)生置身于歷史發(fā)展的氛圍中，結(jié)合特定歷史發(fā)展階段，自主調(diào)用化學(xué)、歷史、物理等多個(gè)學(xué)科的相關(guān)知識(shí)，應(yīng)用技術(shù)與工程的方法解決問題，通過模型制作，進(jìn)行自主反思，不斷改進(jìn)，體會(huì)并理解科學(xué)的探究方法，借以激發(fā)學(xué)生的探究意識(shí)。
不足：選擇具體的技術(shù)與工程方法完成各階段原子結(jié)構(gòu)模型，幫助學(xué)生正確理解和區(qū)分分子、原子，并用適當(dāng)?shù)姆椒ㄕ故究茖W(xué)家探索物質(zhì)組成與結(jié)構(gòu)的歷程，學(xué)生感興趣但是抓不住重點(diǎn)。
教學(xué)建議：在教學(xué)中把握好知識(shí)的深度和難度，引導(dǎo)學(xué)生抓重點(diǎn)。