第三单元跨学科实践活动2 制作模型并展示科学家探索物质组成与结构的历程教案--2025-2026学年九年级化学人教版上册

《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》 姓名： 学科：化学 年级：九年级上册 课时：预习1课时 授课教师： 一、内容概览 本跨学科实践活动立足人教版九年级上册第三单元《物质构成的奥秘》核心知识，融合化学、历史、物理、美术等学科内容，以“制作模型”和“展示科学探索历程”为双核心任务。活动引导学生梳理道尔顿、汤姆生、卢瑟福等科学家探索物质组成与结构的关键实验、核心观点及贡献，结合分子、原子、元素等知识，选用简易材料制作原子、分子模型，将抽象的微观结构具象化。通过小组合作、动手实践、成果展示等环节，巩固微观粒子相关知识，体会科学探究的曲折性与逻辑性，培养跨学科整合与综合实践能力，落实化学学科核心素养的全面发展。 二、四维核心素养 引导学生关联物质宏观现象与微观构成，通过模型制作将微观粒子的结构特征具象化，建立“宏观—微观—符号”的思维联结。 让学生梳理科学家探索历程中的实验证据，理解模型在科学研究中的作用，能基于证据推理物质构成规律，通过模型表征微观结构。 通过动手制作、方案设计、小组协作，培养学生的探究能力和创新思维，鼓励用简易材料优化模型，体会跨学科探究的乐趣。 通过了解科学家的探索精神，认识科学发展的渐进性，树立严谨的科学态度，体会化学知识对人类认识世界的重要意义，增强科学探究的责任感。 三、重难点 教学重点是梳理道尔顿、阿伏加德罗、汤姆生、卢瑟福等科学家探索物质组成与结构的关键节点，形成完整的科学发展脉络；能结合微观粒子知识，选用合适材料制作出科学、规范的原子、分子模型，准确体现粒子构成特点；能清晰展示探索历程，阐述模型设计思路，实现知识与实践的融合。教学难点是理解科学家不同阶段观点的差异与发展逻辑，辨析早期学说的局限性和后续理论的进步性，建立正确的科学发展观；兼顾模型的科学性与实用性，用简易材料呈现微观粒子的空间结构等抽象内容；整合多学科知识，在实践中实现化学与历史、物理、美术的融会贯通，提升综合应用能力。 四、教学过程 （一）活动导入：情境激趣，衔接新知 创设生活情境：展示一杯水、一块铁，提问“我们生活的世界由各种各样的物质组成，一杯水可以不断分割，直到分到什么程度就不再是水？一块铁细分后的微粒还能保持铁的性质吗？”引导学生结合已学知识思考，初步关联分子、原子的概念。随后展示科学家探索微观世界的黑白纪录片片段，补充“这些看似简单的问题，困扰了人类数千年，从古代的朴素猜想，到近代的科学实验，一代又一代科学家用智慧揭开了物质构成的神秘面纱”。最后明确本次活动主题：通过制作模型、梳理并展示科学家的探索历程，走进微观世界，解锁物质组成与结构的奥秘。 设计意图：从学生熟悉的宏观物质切入，引发认知疑问，衔接第三单元已学的微观粒子基础知识，降低抽象知识的理解难度。利用纪录片片段营造沉浸式情境，让学生直观感受科学探索的魅力，激发参与实践活动的兴趣和积极性，同时渗透科学史教育，为后续历程梳理奠定情感基础，契合九年级学生从具象思维向抽象思维过渡的认知特点。 （二）知识铺垫：梳理核心，夯实基础 1. 微观粒子知识回顾：组织学生以小组为单位，梳理第三单元核心知识点，重点讨论“物质的组成与构成关系”“分子、原子的本质区别与联系”“原子的内部结构”三个问题。每组推选代表发言，教师补充完善，强调关键知识点：物质由元素组成，由分子、原子或离子构成；分子由原子构成，原子是化学变化中的最小粒子；原子由原子核和核外电子构成，原子核由质子和中子组成，核电荷数=质子数=核外电子数。同时展示规范的原子、分子结构示意图，明确模型制作的科学标准。 2. 跨学科知识衔接：结合物理学科所学的分子热运动、扩散实验，说明微观粒子的运动特点，强调物理与化学对微观粒子的研究角度差异——物理侧重运动规律，化学侧重组成结构；结合美术学科的造型设计知识，提示学生制作模型时可注重色彩区分（如用不同颜色材料代表质子、中子、电子）和空间布局，兼顾科学性与美观性；结合历史学科的时间脉络梳理方法，引导学生按时间顺序整理科学家的探索成果。 设计意图：通过小组讨论回顾核心知识，帮助学生巩固已学内容，构建系统的微观认知体系，为模型制作和历程展示提供理论支撑。跨学科知识的衔接的设计，紧扣“跨学科实践”的主题，打破学科壁垒，引导学生融会贯通多学科知识，同时为后续模型制作的材料选择、造型设计和历程梳理提供方法指导，培养学生的跨学科思维。 （三）任务布置：明确要求，分组协作 1. 任务拆分：将本次实践活动分为两大核心任务，明确具体要求。任务一：梳理科学家探索物质组成与结构的历程，重点整理道尔顿（1808年原子论）、阿伏加德罗（分子学说）、汤姆生（发现电子，“葡萄干面包式”模型）、卢瑟福（α粒子散射实验，“核式结构模型”）四位科学家的关键实验、核心观点、重要贡献及观点局限性，按时间顺序梳理成简洁的文字材料，准备展示。任务二：制作微观粒子模型，每组至少制作2种模型，可选择原子模型（如氧原子、碳原子）、分子模型（如水分子、二氧化碳分子），要求材料简易、造型规范，能准确体现粒子的构成特点（如质子、中子、电子的数量及分布，分子中原子的连接方式），并标注模型名称、构成粒子及数量。 2. 分组协作：将学生分成6-8人小组，明确小组分工，设立组长、资料整理员、模型制作员、展示员，确保人人参与。组长负责统筹规划，协调小组进度；资料整理员负责搜集、整理科学家探索历程的资料，规范书写展示文稿；模型制作员负责选用材料（橡皮泥、泡沫球、牙签、硬纸板等），根据科学标准制作模型；展示员负责梳理展示思路，准备现场讲解模型设计思路和科学家探索历程。教师发放活动评价量表，明确评价标准（资料准确性、模型科学性、展示清晰度、小组协作性），引导学生按标准开展活动。 设计意图：将复杂的实践活动拆分为两个具体可操作的任务，降低学生的活动难度，明确活动方向。分组协作的设计，兼顾学生的个体差异，让不同能力的学生发挥自身优势，培养学生的团队协作意识和责任担当。明确的分工和评价量表，能引导学生有序开展活动，规范自身行为，同时为后续的活动评价提供科学依据，落实“教学融评”的理念。 （四）总结拓展：梳理升华，延伸应用 1. 活动总结：教师引导学生回顾本次跨学科实践活动的全过程，梳理核心收获：一是知识层面，巩固了分子、原子、元素等微观粒子知识，理清了科学家探索物质组成与结构的历程，理解了科学发展的渐进性和严谨性；二是能力层面，提升了动手制作、资料整理、交流表达、小组协作、跨学科整合的能力；三是情感态度层面，体会了科学家勇于探索、大胆质疑、严谨求实的科学精神，树立了正确的科学态度和社会责任意识。同时引导学生总结活动中的不足，如模型制作的科学性有待提升、展示语言不够流畅等，明确后续改进的方向。 2. 拓展延伸：布置课后拓展任务，实现知识的延伸应用。任务一：完善本次活动的资料和模型，将科学家探索历程梳理成思维导图，优化模型设计，标注核心知识点，制作成手抄报，在班级宣传栏展示，实现知识的固化和传播。任务二：自主搜集更多科学家探索微观世界的资料（如玻尔的原子模型、现代量子力学对微观粒子的认识），补充到探索历程中，进一步完善科学发展脉络，体会科学探索永无止境。任务三：尝试制作更复杂的微观粒子模型（如氯化钠离子模型），结合物理学科的知识，分析离子模型与原子、分子模型的差异，深化跨学科知识的融合。 设计意图：活动总结的设计，帮助学生梳理活动全过程，固化知识、提升能力、升华情感，实现活动效果的最大化。拓展延伸任务，既能巩固本次活动的成果，又能拓宽学生的视野，激发学生后续探索的兴趣，实现“做中学、学中思、思中悟”的目标，同时进一步强化跨学科思维和综合实践能力的培养，为后续化学知识的学习奠定坚实的基础。 ( 第 1 页 共 6 页 ) 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $