专题5跨学科实践活动制作模型并展示科学家探索 物质组成与结构的历程(第二课时)教学设计--2025-2026学年八年级化学沪科版(五四学制)全一册
专题5 跨学科实践活动 制作模型并展示科学家探索
物质组成与结构的历程
第二课时 设计并制作微观粒子模型
教学目标
1 . 通过角色扮演,体会不同时期科学家严谨求实的科学态度,勇于质疑、创新的科学精神,理解科学理论发展的动态过程。
2. 通过和人工智能模拟对话,从关注“是什么”到关注“为什么”“如何”,学会主动深层次思考。
3 . 通过认识原子结构的历程,体会证据与模型变化之间的关系,认识模型在科学家探究物质结构的历程中具有的重要作用,为后期建立研究物质组成与结构的一般思路和方法提供支持。
4. 通过阴极射线实验和 α粒子散射实验,体会科学家通过宏观实验现象证据推理的过程,知道模型是科学家用作表示对微观世界的认识的重要方法,初步学会用制作模型的方法理解科学研究过程。
教学重点
理解模型建构的过程体现“提出假设→实验验证→修正假说→形成理论”的科学研究过程。
教学难点
理解模型建构的过程。
教学流程
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教学过程
教师活动 | 学生活动 | 设计意图 |
【引入】 回忆第 一课时不同时期科学家提出的典型假说 。通过简短的视频或动画回顾科学家们的主要贡献。 |
【视频资料】观看简短的视频或动画,回顾科学家们的主要贡献。 【查找资料】根据查找的文献资料,填写教材第 143 页活动记录表。 |
通过直观的视觉材料帮助学生回忆和理解前一课时的内容,并激发学生的好奇心和参与感,帮助他们从不同角度思考科学家的贡献。 |
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| (续表) |
设计意图 | ||
【任务1】“对话”科学家,了解背后故事,为模型制作进行准备。 【提问】 上节课大家回顾了科学家们对原子结构的探索过程,思考:科学家们的 研 究方法和理论,哪些是值得我们学习? | 【活动 1】 (1) 小组总结讨论,选代表记录并进行分享。 . 哪位科学家的研究方法对你启发最大?为什么? . 如果你处在那个时代,你会如何评价这些理论? (2) 在班级分享所扮演的科学家的研究。 【学生发言示例】我扮演的角色是卡文迪什:当大家都认为水是一种元素时,但我没有随波逐流,而是保持了强烈的好奇心和质疑的精神。基于实验事实,我大胆提出假说,并通过实验验证了我的猜想。 | 通过角色扮演的活动,让学生体会科学家严谨求实的科学态度,勇于质疑、创新的科学精神。 |
【提问】 每位科学家,每个理论背后都有故事。如果你有机会和一位伟大的科学家对话,你最想问他什么问题? | 【活动2】每个小组选择一位科学家,先写下每人的问题,然后再小组内讨论,归纳相似问题,提炼汇总小组的核心问题。 【学生提问示例】我想提问的是卢瑟福先生:“您通过 α粒子散射实验推翻了您的老师汤姆孙的‘葡萄干面包原子模型’,您怎么会有质疑老师的勇气? 不怕被嘲笑吗?” | 鼓励学生向科学家提问,激发学生的 好 奇 心、求知欲,帮助学生更好地体会科学精神。 |
【对话】 组织学生使用人工智能模拟与科学家进行“隔空”对话,解决疑惑。 | 【活动3】通过人工智能技术模拟与科学家进行“隔空对话”。根据所学知识,提出自己在科学探究中的疑问,由人工智能模拟科学家的角色进行解答,通过提问、追问等“互动交流”,加深对化学史和理论的理解。 【人工智能回答示例】我是卢瑟福先生。科学的本质就是不断地质疑和探索。虽然汤姆孙的“葡萄干面包原子模型”在当时是一个重要的进步,但在我的 α粒子散射实验中,发现了一些无法用该模型解释的现象,如大角度散射的 α粒子。这提示我原子内部有一个小而密集的正电荷核心—原子核。 我尊重我的老师,但科学要求我们以实验结果为依据,即便这意味着要挑战已有的理论和权威。 勇气来源于对科学真理的追求,不应被对嘲笑的恐惧打败。 | 通过与人工智能对话,帮助学生更深入理解科学家的思维和科学假说的形成。 |
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【任务2】引导学生分析 科 学 假 说 涉及的要素并汇总。 【提问】要完成模型制作验证假说,我们首先要先对科学家的假说进行深入分析。 请各组分析假说 涉及的要素。 | 【活动 1】分组提炼假说中的涉及要素:
| 通过动手制作提炼假说要素,帮助学生理解科学研究过程中的模型建构。 | |||||||||||||||||||
(续表)
教师活动 | 学生活动 | 设计意图 | ||||||||||||||||||||||||||
| (续表)
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