2016年第3期多媒体教学
原子的核式结构模型
杜贯华
（福建省泉州市洛江区泉州第十一中学，福建362011）
编者按：采用教师启发、引导，学生讨论、交流的教学方法，利用多媒体动画，引导学生自主思考讨
论；通过对α粒子散射实验的结果分析从而否定葡萄干面包模型，得出原子的核式结构模型；既培养了
学生推理、归纳总结的能力，又让学生了解了科学的研究方法。
教学设计
三维教学目标
1．知识与技能
(1)了解原子结构模型建立的历史过程及各种
模型建立的依据；
(2)知道α粒子散射实验的实验方法和实验
现象，及原子核式结构模型的主要内容。
2．过程与方法
(1)通过对α粒子散射实验结果的讨论与交
流，培养学生通过对现象的分析归纳得出结论的
逻辑推理能力；
(2)通过核式结构模型的建立，体会建立模型
研究物理问题的方法，了解物理模型的演化及其
在物理学发展过程中的作用；
(3)了解研究微观现象的方法。
3．情感、态度与价值观
(1)通过对原子模型演变的历史的学习，感受
科学家们细致、敏锐的科学态度和不畏权威、尊重
事实、尊重科学的科学精神；
(2)通过对原子结构的进一步认识，使学生认
识到人类对微观世界的认识是不断扩大和加深
的，领悟和感受科学研究方法的正确使用对科学
发展的重要意义。
教学重点
(1)引导学生自主思考讨论，通过对α粒子散
射实验的结果分析从而否定葡萄干面包模型，得
出原子的核式结构模型；
(2)在教学中渗透和让学生体会物理学研究方法，渗透三个物理学方法：模型方法，黑箱方法和
微观粒子的碰撞方法。
教学难点
引导学生小组自主思考讨论，通过对α粒子
散射实验的结果分析从而否定葡萄干面包模型，
得出原子的核式结构模型。
教学方法
教师启发、引导，学生讨论、交流。
教学用具
投影片，多媒体辅助教学设备。
教学过程
(一)引入新课
汤姆生发现电子，根据原子呈电中性，运用经
典力学理论，进行大量计算，提出了原子的葡萄干
面包模型———原子带正电的部分充斥整个原子，
很小很轻的电子镶嵌在球体的某些固定位置，正
《原子的核式结构模型》教学设计
课程属性 高中物理选修3-5第18章第二节 课时 15min
授课人 11级物理师范3班陈光斌 授课类型 新授
教材分析 1．学生在初中物理和化学课中已经学过原子的核式结构，但并不了解这些知识是怎样获得的。针对这一特点，介绍人类怎样一步一步地深入认识原子的结构；
2．在我们日常所处的宏观世界中，可以直接用眼睛观察物体的结构，但在微观世界里，已经不能靠眼睛来获取信息了。针对这一问题，了解最常用的获取微观世界的信息的方法；
3．前一节电子的发现，说明原子可以再分割，在此基础上，汤姆孙建立了原子“枣糕模型”。卢瑟福用发现的粒子散射实验结果否定了汤姆孙的原子模型，提出了原子的核式结构模型。粒子散射实验和原子的核式结构的内容是本节教学的重点；
4．科学假说是科学研究中一个非常重要的方法，科学家们通过对实验事实的分析，提出模型或假说，这些模型或假说又在实验中经受检验，正确的被肯定，经不起检验的被否定，在新的基础上再提出新的学说。人类对原子结构的认识，生动地体现了科学发展的这种过程。
学情分析 1．学生的整体素质及物理基础较好，但学生的逻辑思维能力一般，因此根据现有学生的具体情况设计教案、一步步设计难度梯度，进行有效性教学。
2．新课程改革打破了以前的应试教育模式，教育教学过程中师生地位平等，充分贯彻以学生为本，坚持学生的主体地位，教师的主导地位；
3．本节课是一节科学探究课，呈现在学生面前的是现象，是问题，而不是结论。
4．估计学生利用ɑ粒子散射实验现象进行讨论和通过观察实验现象推理出卢瑟福的原子的结构模型会有一定的困难；对提出的3个问题，前二个问题放手让学生进行小组讨论，对于问题3采用先让学生猜想，师生共同分析实验现象，然后再放手让学生小组讨论出原子的结构。
设计思想 以原子认识的发展顺序为主线，依次认识原子的内部结构，在不断深入认识的过程中，又不断的大胆的否定前人的结论，让学生感受科学探究所经历的漫长岁月，感受科学探究的严谨性。
普通高中课程标准实验教科书—物理（选修3－5）
第十八章 原子结构
新课标要求
1．内容标准
（1）了解人类探索原子结构的历史以及有关经典实验。
例1 用录像片或计算机模拟，演示α粒子散射实验。
（2）通过对氢原子光谱的分析，了解原子的能级结构。
例2 了解光谱分析在科学技术中的应用。
2．活动建议
观看有关原子结构的科普影片。
新课程学习
★新课标要求
（一）知识与技能
1．了解原子结构模型建立的历史过程及各种模型建立的依据。
2．知道粒子散射实验的实验方法和实验现象，及原子核式结构模型的主要内容。
（二）过程与方法
1．通过对粒子散射实验结果的讨论与交流，培养学生对现象的分析中归纳中得出结论的逻辑推理能力。
2．通过核式结构模型的建立，体会建立模型研究物理问题的方法，理解物理模型的演化及其在物理学发展过程中的作用。
3．了解研究微观现象。
（三）情感、态度与价值观
1．通过对原子模型演变的历史的学习，感受科学家们细致、敏锐的科学态度和不畏权威、尊重事实、尊重科学的科学精神。
2．通过对原子结构的认识的不断深入，使学生认识到人类对微观世界的认识是不断扩大和加深的，领悟和感受科学研究方法的正确使用对科学发展的重要意义。
★教学重点
1．引导学生小组自主思考讨论在于对粒子散射实验的结果分析从而否定”枣糕模
型”，得出原子的核式结构；
2．在教学中渗透和让学生体会物理学研究方法，渗透三个物理学方法：模型方法，黑箱方法和微观粒子的碰撞方法；
★教学难点
引导学生小组自主思考讨论在于对ɑ粒子散射实验的结果分析从而否定”枣糕模型”，得出原子的核式结构
★教学方法
教师启发、引导，学生讨论、交流。
★教学用具：
投影片，多媒体辅助教学设备
★课时安排
1 课时
★教学过程
（一）引入新课
讲述：汤姆生发现电子，根据原子呈电中性，提出了原子的”枣糕模型”。
学生活动：师生共同得出汤姆生的原子“枣糕模型”。
第 1 页 共 7 页 二、 原子的核式结构模型
教学目标
1、知道α粒子散射实验及其现象，了解卢瑟福原子核式结构模型，以及提出此模型的实验依据
2、认识实验对理论发展的总要作用
3、知道物理模型建立的意义及其局限性，培养学生抽象思维能力和想象力
重点难点
重点：α粒子散射实验和原子核式结构理论
难点：渗透和让学生体会物理学研究方法
设计思想
α粒子散射实验是一个很重要的实验，体现了研究微观世界的一种科学的方法，也是锻炼学生分析问题、解决问题的知识点。对卢瑟福如何分析α粒子散射实验，否定汤姆孙原子模型，提出原子核式结构模型的了解，有利于学生学习人类研究微观世界的科学方法，提高分析解决问题的能力。因此本节的设计强调核式结构模型建立的依据而非结论，重点在于暴露模型建立的思路和研究的方法。对物理学史的教育要贯穿在整个教学过程当中。
教学资源 多媒体课件
教学设计
【课堂引入】
讲述：汤姆生发现电子，根据原子呈电中性，提出了原子的枣糕模型。
学生活动：师生共同得出汤姆生的原子枣糕模型。
点评：用图片或动画展示原子枣糕模型。。
【课堂学习】
学习活动一：α粒子散射实验
问题一：为什么用α粒子的散射现象可以研究原子的结构？
原子的结构非常紧密，用一般的方法是无法探测它的内部结构的，要认识原子的结构，需要用高速粒子对它进行轰击。而α粒子具有足够的能量，可以接近原子中心。它还可以使荧光屏物质发光。如果α粒子与其他粒子发生相互作用，改变了运动方向，荧光屏就能够显示出它的方向变化。研究高速的α粒子穿过原子的散射情况，是研究原子结构的有效手段。
学生：体会α粒子散射实验中用到科学方法；渗透科学精神（勇于攀登科学高峰，不怕苦、不怕累的精神）的教育。
问题二：α粒子散射是怎么做的
α粒子散射实验的装置，主要由放射源、金箔、荧光屏、望远镜和转动圆盘几部分组成。
动画展示粒子散射实验装置动画展示实验中，通过显微镜观察到的现象。
