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学设计--2026-2027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

课标要求

本课属于《义务教育化学课程标准（2022年版）》“化学与社会跨学科实践”主题。课标要求：能运用化学、物理、生物学、历史等学科知识解决实际问题；通过制作模型和展示科学家的探索历程，进一步认识物质是由微观粒子构成的；初步形成应用元素观、变化观等化学观念和科学探究方法解决问题的思路。

教材分析

本跨学科实践活动是2024版新教材新增内容，以“物质的组成与结构”为主题，属于作品制作类实践活动。活动旨在展示科学家探索物质组成与结构的历程。学生通过制作原子结构模型、水分子模型等，理解并展示道尔顿“实心球模型”、汤姆孙“葡萄干布丁模型”、卢瑟福“核式结构模型”、玻尔“分层模型”等原子结构的发展历程。活动涉及化学、物理、生物学、历史、应用技术与工程等多学科。教材中“科学史话——原子模型的演变”提供了丰富的背景材料。

学情分析

学生已学习了分子、原子、离子等基本概念，但对原子结构的发现历程缺乏系统认识，对微观粒子的空间结构缺乏直观想象。需要通过跨学科实践活动，让学生亲身经历创意设计、动手制作微粒模型，运用彩泥、超轻黏土、牙签等材料制作模型，在实践过程中感受合作、协同创新解决问题的重要性。

教学目标

基础目标（全员必达）：①了解物质的组成，探究人类探索物质结构的历史；②能说出原子结构模型的发展历程；③能利用彩泥、超轻黏土等材料制作水分子模型或原子结构模型。

提升目标（选达拓展）：④能展示并讲解所制作的模型，说明其代表的科学理论；⑤能初步建立“宏观—微观—符号”三重表征的思维方式。

教学重、难点

重点：①原子结构模型的发展历程；②利用多种材料制作微观粒子模型。

难点：①模型的科学性与艺术性的统一；②不同学科探究思路和方法的区别与联系。

核心素养

本课通过制作模型和展示科学家探索历程，培养科学思维——模型认知与证据推理；通过跨学科知识融合，培养科学探究与实践能力；通过了解科学家的探索精神，培养科学态度与责任；通过“宏观—微观—符号”三重表征的训练，深化化学观念。

教学流程

项目导引（物质由什么构成？科学家如何探索？）
  → 任务一：探究构成物质的微观粒子（回顾分子、原子、离子）
  → 任务二：认识模型在探索物质组成与结构中的作用（原子模型演变）
  → 任务三：模型制作（制作原子结构模型）
  → 展示与评价（自评、互评、师评）

教学环节

教学活动

设计意图

二次备课（问题链）

环节一
项目导引

【教师】展示自然界繁多的物质图片，提问：“物质是怎么构成的？物质的结构与性质之间有什么关系？科学家是如何一步步揭示物质构成奥秘的？”
【学生】讨论交流，明确项目任务。

使学生认识到探究学习和跨学科学习的必要性。

①基础巩固：物质由哪些微观粒子构成？
②能力迁移：科学家是通过什么方法认识物质结构的？
③中考对接：考查“科学探究”与“模型认知”