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

该初中化学教学设计聚焦物质组成与结构及原子结构模型发展历程，通过展示自然界物质图片提问导入，引导学生回顾分子、原子、离子知识，搭建宏观到微观的认知支架。 特色在于跨学科融合与模型制作实践，学生用彩泥等材料制作原子结构模型，培养科学思维（模型认知）与科学探究能力，渗透科学态度，帮助学生具象化微观概念，为教师提供跨学科教学范例。

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”的基本方法。 环节二 任务一 寻根溯源 【教师】引导学生复习回顾：物质由分子、原子、离子等微观粒子构成。列举生活中的实例说明物质是由微观粒子构成的。展示扫描隧道显微镜等观测微观粒子的技术手段。 【学生】回顾分子、原子、离子的概念，完成“物质的组成与结构”关系图。 复习核心知识，为模型制作奠定基础。 ①基础巩固：构成物质的微观粒子有哪些？ ②能力迁移：如何用实验证明分子是真实存在的？ ③中考对接：考查“物质的微观构成”与实验证据的关系。 环节三 任务二 假说模型 【教师】介绍原子结构模型的发展历程：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”。引导学生认识模型在探索物质组成与结构中的重要作用。 【学生】了解原子结构模型演变的历史，分析不同模型的优缺点。 认识模型是科学探究的重要方法，理解科学是不断发展的。 ①基础巩固：道尔顿的原子模型是什么？ ②能力迁移：卢瑟福α粒子散射实验说明了什么？ ③中考对接：考查“原子结构模型”的发展历程。 环节四 任务三 模型制作 【教师】指导学生分组利用彩泥、超轻黏土、牙签等材料制作模型。可制作：①水分子模型（H₂O）；②原子结构模型。强调模型应体现各原子的相对比例大小。 【学生】分组设计并制作模型，记录制作过程和设计思路。 通过动手实践深化对微观粒子结构的理解。 ①基础巩固：水分子由几个原子构成？ ②能力迁移：制作模型时如何体现原子的大小比例？ ③中考对接：考查“分子模型”的识别与制作。 环节五 展示与评价 【教师】组织学生展示制作的模型，讲解模型所代表的科学理论。引导学生从模型种类、数量、结构稳定性、原子比例等维度进行自评、互评和师评。 【学生】展示模型并讲解，参与评价，总结活动收获。 培养表达交流能力和批判性思维。 ①基础巩固：你制作了什么模型？它代表了什么科学理论？ ②能力迁移：模型的科学性体现在哪些方面？ ③中考对接：考查“模型认知”与“科学表达”能力。 课堂总结 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 ├─ 任务一：寻根溯源——探究构成物质的微观粒子 │　　├─ 物质由分子、原子、离子等微观粒子构成 │　　└─ 分子、原子、离子是构成物质的三种基本粒子 ├─ 任务二：假说模型——认识物质组成与结构的思想方法 │　　├─ 道尔顿“实心球模型”（原子不可分） │　　├─ 汤姆孙“葡萄干布丁模型”（发现电子） │　　├─ 卢瑟福“核式结构模型”（α粒子散射实验） │　　└─ 玻尔“分层模型”（电子分层排布） ├─ 任务三：模型制作 │　　├─ 水分子模型（H₂O） │　　├─ 原子结构模型（任选一种理论） │　　└─ 材料：彩泥、超轻黏土、牙签等 └─ 展示与评价 　　 ├─ 自评、互评、师评 　　 └─ 科学性、美观性、创新性 板书设计 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 一、寻根溯源——微观粒子 分子、原子、离子 二、假说模型——原子结构发展 道尔顿 → 汤姆孙 → 卢瑟福 → 玻尔 实心球 → 葡萄干布丁 → 核式结构 → 分层 三、模型制作 材料：彩泥、超轻黏土、牙签 要求：科学性、美观性 四、展示与评价 自评、互评、师评 教学反思 本跨学科实践活动是学生从“接受知识”到“建构知识”的重要转变。通过制作模型，学生能将抽象的微观粒子形象化。原子结构模型的发展历程体现了科学是不断发展的。教学中应注重引导学生理解模型的科学性——既要形象直观，又要准确反映科学事实。跨学科融合是本活动的亮点，可引导学生从物理（分子热运动）、生物（细胞结构）等不同学科视角认识模型的作用。 分层作业 ①基础巩固：完成学习单中本课时的基础题。 ②能力迁移：【进阶思维训练】 本课时核心能力要求是运用模型认知科学史，进阶训练聚焦于： 进阶点1：科学史梳理——按时间顺序排列原子结构模型的发展历程。 进阶点2：模型制作——利用家中可用材料制作一个水分子模型或原子结构模型，拍照并简要说明。 ③中考对接：【考向分析】 本课时中考常考： 常考考向：以科学史实考查原子结构模型的演变过程——如卢瑟福α粒子散射实验的结论、道尔顿原子论的核心观点等。 备考建议： 了解原子结构模型演变的关键节点和代表人物； 理解“模型认知”是科学探究的重要方法。 学科网（北京）股份有限公司 $