资源简介

主题七 核能及其应用
第一节 原子结构 原子核的组成 教学设计案例
课程内容 第一节 原子结构 原子核的组成
课程类型 自主学习讨论课 课时 1 学时
教材内容分析 本节主要让学生了解人类探索原子结构的历史，体会人类对自然界的探索是不断深入的。观看有关卢瑟福做的α粒子散射实验的视频，了解原子的核式结构模型。了解质子、中子的发现过程和原子核的组成。了解放射性现象，知道射线的危害与防护，能列举生产、生活中应用射线的实例。
学情分析 学生在初中没有学习过原子结构及射线的性质方面的内容，因此会对本节内容感到陌生难懂。教师要加强解释、引导，帮助学生克服难点，形成正确的物理观念，了解科学方法等。
教学目标 1．建构起质子、中子、放射性等概念，形成原子由原子核与核外电子组成、原子核由质子和中子组成、有些物质具有放射性等物理观念，并能应用其解释生产生活中的放射现象。
2．通过提出原子核式结构模型的过程，学习运用假设推理研究原子结构的方法。了解对三种射线进行比较、分析的方法，增强科学论证等核心素养。
3．通过对α粒子散射实验的研讨与分析，增强探究设计能力。通过了解射线的性质、应用及危害防护，增强技术运用等核心素养。
4．通过了解射线的防护方法，增强尊重自然、敬爱生命的意识。通过了解科学家对真理不懈的探索过程，增强科技传承的责任感。
教学重点 了解科学家对原子结构的探索过程，了解原子核的组成。了解天然放射现象。
教学难点 建构原子结构物理模型。了解射线的性质及防范方法。
教学策略 让学生通过自主学习、合作学习了解新知识，形成新观念，提高模型建构、科学论证等核心素养。
主要教法 引导、提问、答疑、组织自主学习与合作学习
主要学法 自主学习、合作学习、成果展示、质疑答疑
教学资源 多媒体课件展示系统。
课堂实施
教学 环节 教学内容 教师活动 学生活动 设计意图
课前 准备 1. 人们什么时间开始认为原子有内部结构的？最初人们认为原子内部是怎样的？ 2. 卢瑟福α粒子散射实验的结果是怎样的？这一实验结果说明了什么？ 3. 科学家依据什么提出原子核由质子和中子组成？ 4. 什么天然放射现象？射线是什么？ 5. 如何避免射线的伤害？射线在生产生活中有哪些应用？ 1. 安排学生进行预习（阅读教材、观看老师提供的微课视频）。 2. 就学生提出的问题进行有针对性地备课，准备在课堂上学生讨论时给予指导。 对教材和教学视频进行学习和思考，并与同学讨论其中发现的问题，将疑问反馈给老师。 让学生通过课前自主学习，发现自己不理解的问题，准备到课堂上与同学讨论，与老师交流，解决疑问。
课堂 实施 新课引入 创设情境： 我们在工厂、矿区、工地等地方工作或参观时，有可能看到带有如图所示三叶形图标的仪器。 展示图片、提问： 这个三叶形图标表示什么意思呢？我们看到该图标时，应该采取什么应对措施呢？ 观看、思考 激发学生学习动力，明确学习目标
新课教学 本节课我们要一起了解原子的结构问题，以及科学家们是如何探索的。 本节课主要采用讨论的方式进行。 首先请一位同学讲第一个问题，其他同学听完后可以进行质疑，再请这位同学答疑。 提问：哪位同学可以上台讲一下人们是从什么时间开始认为原子有内部结构的？最初人们认为原子内部是怎样的？ 学生回答：1897年，汤姆孙发现了电子、提出原子的枣糕结构模型假说，等。 可以展示图片等资料加以说明。 老师根据学生讲述的内容、其他同学的质疑情况以及他答疑的情况进行评价。
其他同学听完后，认为他讲得有什么问题，可以提出质疑。 提问：哪位同学提出质疑？ 同学之间交流。 老师要对每一位同学的回答进行评价，记录。
请第二位同学讲述第2 个问题。 提问：哪位同学上台讲述卢瑟福α粒子散射实验的结果是怎样的？这一实验结果说明了什么？ 学生回答：卢瑟福α粒子散射实验发现，少数α粒子发生大角度的偏转，说明原子中有一又小又重的核，等。 老师根据学生讲述的内容、其他同学的质疑情况以及他答疑的情况进行评价。
其他同学听完后，认为他讲得有什么问题，可以提出质疑。 提问：哪位同学提出质疑？ 同学之间交流。 老师要对每一位同学的回答进行评价，记录。
请第三位同学讲述第3 个问题。 提问：哪位同学上台讲述科学家依据什么提出原子核由质子和中子组成？ 学生回答：卢瑟福发现质子，查德威克发现中子，科学家提出假设，后来被验证。 老师根据学生讲述的内容、其他同学的质疑情况以及他答疑的情况进行评价。
其他同学听完后，认为他讲得有什么问题，可以提出质疑。 提问：哪位同学提出质疑？ 同学之间交流。 老师要对每一位同学的回答进行评价，记录。
老师组织合作学习，小组讨论其他原子结构模型，如玻尔的原子轨道量子化模型，还有现代量子力学的电子云模型等。 提问：还有哪些原子结构模型？ 小组同学讨论，选出一个人回答。 老师对该组的回答进行评价，记录。
请第四位同学讲述第4 个问题。 提问：哪位同学上台讲述什么天然放射现象？射线是什么？ 学生回答：元素自发地放出射线的现象，射线分为α射线、β射线和γ射线，等。 老师根据学生讲述的内容、其他同学的质疑情况以及他答疑的情况进行评价。
其他同学听完后，认为他讲得有什么问题，可以提出质疑。 提问：哪位同学提出质疑？ 同学之间交流。 老师要对每一位同学的回答进行评价，记录。
请第五位同学讲述第5个问题。 提问：哪位同学上台讲述如何避免射线的伤害？射线在生产生活中有哪些应用？ 学生回答：尽可能地远离该区域，射线可用于测厚、探伤、烟雾报警、放射治疗、农业育种、食品保鲜等。 老师根据学生讲述的内容、其他同学的质疑情况以及他答疑的情况进行评价。
其他同学听完后，认为他讲得有什么问题，可以提出质疑。 提问：哪位同学提出质疑？ 同学之间交流。 老师要对每一位同学的回答进行评价，记录。
本节开始图中所示的仪器是铱192无损探伤仪，其上的三叶形图标是国际通用的放射性辐射的传统标志，提醒该装置内有射线，常人要注意防范辐射，尽可能地远离该装置附近区域。 国际标准组织和国际原子能机构于2007年推出新的辐射标志（图），该标志更加醒目且通俗易懂，正在逐步取代传统辐射标志。 回应“情境与问题”中的问题，展示图片，讲述（如果时间充足，也可以变为提问、回答、评价模式）。 倾听、记忆 让学生了解常见的辐射标志，增强安全意识。
自由讨论 本节的主要内容讲完了，同学还有哪些疑问，自由提问，小组讨论，自由抢答。 组织学生自由提问、讨论，或回答问题。 向老师提出自己的疑问、回答同学的问题。 通过思想的碰撞，发展学生质疑创新的核心素养。
归纳总结 本节讨论了原子的内部结构以及科学家的研究过程与方法，了解了天然放射现象、射线的性质、应用以及对射线的防护方法，受到了安全方面的教育等。 归纳总结本节所学内容。 倾听、记忆 帮助学生巩固所学。
课后 提升 书面作业
板书 设计 略。
评价 反馈 本节课堂上学生回答问题得到的分数、批改学生作业后将评语及时反馈给学生。
教学 反思 反思本节课是否让学生通过自主学习进行了预习？是否注意由浅入深地进行引导？是否调动了全体学生的学习积极性？是否采用了合作学习的教学策略？是否给学生提供了思维方法指导？是否注重了学生正确价值观、爱国主义思想等的培养？思考自己的讲授、启发、提问、组织、指导、回答等方面有哪些需要改进的地方。
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