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物理课堂教学设计篇一
;高中物理课堂教学设计
彭阳县第一中学白巨军
选修3-5 第十八章原子结构
18．2 原子的核式结构模型
【教学任务分析】
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α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。α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。【学生情况分析】
1．学生的整体素质及物理基础一般，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。【教学目标】
（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。（二）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．了解研究微观现象的方法。
（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。
【重点难点】
（一）教学重点
1．引导学生小组自主思考讨论在于对α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，渗透物理学研究方法：模型方法，和微观粒子的碰撞方法。
（二）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模型。
【教学方法】
教师启发、引导，学生讨论、交流。
【教学用具】
课件，多媒体辅助教学设备
【设计思想】
本节课结合我校学生的特点对教材的内容进行了挖掘和思考，备教材，备学生，备教法，始终把学生放在教学的主体地位，让学生参与，让学生思考，广开言路，让学生的思维与教师的引导共鸣。
整节课结合α粒子散射实验，把模型的建立过程和方法放在首位，把学生的情感价值体验放在重要位置。总体教学设计如下图：
【教学过程】
（一）引入新课
讲述：汤姆孙发现电子，根据原子呈电中性，提出了原子的“枣糕模型”。
学生活动：师生共同得出汤姆孙的“枣糕模型”。
点评：用动画展示原子“枣糕模型”。
（二）进行新课
1．α粒子散射实验原理、装置
（1）α粒子散射实验原理：
汤姆孙提出的“枣糕模型”是否对呢？
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。
教师指出：研究原子内部结构要用到的方法：微观粒子碰撞方法。
（2）α粒子散射实验装置
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。α粒子散射实验在课堂上无法直接演示，希望借助多媒体系统，利用动画向学生模拟实验的装置、过程和现象，使学生获得直观的切身体验，留下深刻的印象。通过多媒体重点指出，荧光屏和望远镜能够围绕金箔在一个圆周上运动，从而可以观察到穿透金箔后偏转角度不同的α粒子。并且要让学生了解，这种观察是非常艰苦细致的工作，所用的时间也是相当长的。
动画展示α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
（3）实验的观察结果
必须向学生明确：入射的α粒子分为三部分。大部分沿原来的方向前进，少数发生了较大偏转，极少数发生大角度偏转。
提问学生，师生共同用科学语言表述实验结果。
2．原子的核式结构的提出
（1）投影出三个问题让学生先自己思考，然后以四人小组讨论。其中第1、2个问题学生基本上能讨论出，第三个问题，通过师生共同分析，然后让学生小组讨论，进行逻辑推理得出原子的结构。
三个问题是：用汤姆孙的“枣糕模型”能否解释α粒子大角度散射？请同学们根据以下三方面去考虑：
（1）α粒子出现大角度散射有没有可能是与电子碰撞后造成的？
（2）按照“枣糕模型”，α粒子在原子附近或穿越原子内部后有没有可能发生大角度偏转？
（3）你认为原子中的正电荷应如何分布，才有可能造成α粒子的大角度偏转？为什么？
学生小组讨论、小组间互相提问，解答。
（2）教师小结：
对于问题1、2：
按照“枣糕模型”，①碰撞前后，质量大的α粒子速度几乎不变。只可能是电子的速度发生大的改变，因此不可能出现反弹的现象，即使是非对心碰撞，也不会有大角散射。
②对于α粒子在原子附近时由于原子呈中性，与ɑ粒子之间没有或很小的库仑力的作用，正电荷在原子内部均匀的分布，α粒子穿过原子时，由于原子两侧正电荷将对它的斥力有相当大一部分互相抵消，使α粒子偏转的力不会很大，所以α粒子大角度散射说明“枣糕模型”不符合原子结构的实际情况。
师生互动，学生小组讨论，学生分析推理得到卢瑟福的原子结构模型。
对于问题3：
先通过课件师生分析，然后小组讨论，推理分析得到卢瑟福的原子结构模型。教师起引导和组织作用。
教师小结：实验中发现极少数ɑ粒子发生了大角度偏转，甚至反弹回来，表明这些ɑ粒子在原子中某个地方受到了质量、电量均比它本身大得多的物体的作用，可见原子中的正电荷、质量应都集中在一个中心上。
①绝大多数α粒子不偏移→原子内部绝大部分是“空”的。
②少数α粒子发生较大偏转→原子内部有“核”存在。
③极少数α粒子被弹回表明：作用力很大；质量很大；电量集中。
点评：教师进行科学研究方法教育：模型法
（实验现象）→（分析推理）→（构造模型）
（通过汤姆孙的原子结构模型到卢瑟福的原子的核式结构模型的建立，既渗透科学探究的因素教学，又进行了模型法的教学，并将卢瑟福的原子的核式结构模型与行星结构相类比，指出大自然的和谐统一的美，渗透哲学教育。通过学生对这三个问题的讨论与交流，顺理成章地否定了“枣糕模型”，并开始建立新的模型。希望这一部分由学生自己完成，教师总结，总结时，突出汤姆孙原子模型与α粒子散射实验之间的矛盾，可以将α粒子分别穿过“枣糕模型”和核式结构模型的不同现象用动画模拟，形成强烈的对比，突破难点。
联想在以前的学习中有哪些进行了模型法的教学，在哪些方面的研究中可以应用模型法来研究。
得到卢瑟福的原子的核式结构模型后再展示立体动画α粒子散射模型，使学生有更清晰的直观形象、生动的认识。
3．原子核的电荷与大小
关于原子的大小应该让学生有个数量级的概念，即原子的半径在10-10m左右，原子核的大小在10-15～10-14m左右．原子核的半径只相当于原子半径的万分之一，体积只相当于原子体积的万亿分之一。为了加深学生的印象，可举一些较形象的比喻或按比例画些示意图，
（三）课堂小结
教师活动：让学生概括总结本节的内容。请一个同学到黑板上总结，其他同学在笔记本上总结，然后请同学评价黑板上的小结内容。
学生活动：认真总结概括本节内容，并把自己这节课的体会写下来、比较黑板上的小结
和自己的小结，看谁的更好，好在什么地方。
点评：总结课堂内容，培养学生概括总结能力。
教师要放开，让学生自己总结所学内容，允许内容的顺序不同，从而构建他们自己的知识框架。
（四）作业：课本p53第3、4题
【教学体会】
本节课在未准备前，本人开始和大部分的老师一样，均认为该课很容易上，也没什么多少内容可教学，作为上公开课不合适；因为传统的教学中，只是告诉学生汤姆孙的“枣糕模型”，α粒子散射实验，卢瑟福的原子核式结构模型，一节课15分钟就可以讲完了。
传统的教学中只是“授人以鱼，并未授人以渔”，学生并不知道卢瑟福的α粒子散射实验为什么要这样做，并没有学会卢瑟福通过推理分析得出原子的核式结构模型的科学方法，可以说。
本节课的成功之处：
（1）通过动画展示了卢瑟福的α粒子散射实验，突破了传统教学中本实验不够条件做，只能通过图片介绍的不足；使难的知识变得更形象生动，更容易。
（2）通过让学生小组讨论三个问题：有关用汤姆孙的“枣糕模型”能否解释ɑ粒子散射实验现象，一步一步得出卢瑟福的原子核式结构模型，从而利于提高学生的逻辑推理能力，观察能力，有利用培养学生勇于攀登科学高峰，不怕苦、不怕累的科学精神。
（3）使学生通过本课的学习，体会并掌握到研究原子内部结构（未知世界）的三种方法：模型法、微观粒子碰撞法，充分体现了新课程中“授人以鱼，不如授人以渔”的基本思想。
（4）在教学中虽然不能进行真实的实验，但同样处处渗透着新课程理念的科学探究思想；
例如：根据原子里面的结构是怎样的？（提出问题）──电子的发现──原子呈电中性──汤姆孙因此提出“枣糕模型”（猜想与假设）──是否正确？可以解释一些实验现象，有其一定的正确性──但无法解释α粒子散射实验（进一步实验验证）──根据α粒子散射实验现象──在原有“枣糕模型”基础上进行修正，卢瑟福提出新的原子的核式结构──建立新的理论（新的猜想与假设）──进一步的实验验证──电子云
教学之中要注意的地方和教学中的火花：
在学习的回答三个问题中，教师要灵活地处理学生问到的问题，不要回避问题，这些问题有的也许是思想的火花，有的是学生理解中的误区，教师要能及时发现问题，而这些就更要求新课程下的教师要更具有较高的研究水平，要进一步提高教师的备课水平和质量，要能及时引导学生如何去分析问题和进行研究，而不是单一提供现成的答案；
例如：（1）学生可能在分析问题同时，α粒子能将电子打出，那么在屏上就能看到的
是电子的亮点，这样打在屏上的亮点就不一定是散射后α粒子。教师可以引导学生分析：α粒子打出电子后，根据碰撞的相关知识可知，α粒子的速度几乎不变；又由于电子的质量很小，α粒子的质量较大，当电子碰撞到屏上时，能量较小，体积较小，不易观察到，从屏上观察到的应该是α粒子。
附：教学媒体设计
教师演示实验：
介绍ɑ粒子散射实验的实验原理、装置、现象，由于中学阶段没有条件进行实验，采用动画模拟的方法。
多媒体的应用的设计：
从网上下载了相关的flash小课件，再将其有机地、无缝地插到自制ppt课件。
本节课所用到的多媒体课件均放在文件夹多媒体辅助课件里。
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教学准备
教学目标
知识与技能
1.知道时间和时刻的区别和联系.
2.理解位移的概念，了解路程与位移的区别.
3.知道标量和矢量，知道位移是矢量，时间、时刻和路程是标量.
4.能用数轴或一维直线坐标表示时刻和时间、位置和位移.
5.知道时刻与位置、时间与位移的对应关系.
过程与方法
1.围绕问题进行充分的讨论与交流，联系实际引出时间、时刻、位移、路程等，要使学生学会将抽象问题形象化的处理方法.
2.会用坐标表示时刻与时间、位置和位移及相关方向
3.会用矢量表示和计算质点位移，用标量表示路程.
情感态度与价值观
1.通过时间位移的学习，要让学生了解生活与物理的关系，同时学会用科学的思维看待事实.
2.通过用物理量表示质点不同时刻的不同位置，不同时间内的不同位移(或路程)的体验，领略物理方法的奥妙，体会科学的力量.
3.养成良好的思考表述习惯和科学的价值观.
4.从知识是相互关联、相互补充的思想中，培养同学们建立事物是相互联系的唯物主义观点.
教学重难点
教学重点
1.时间和时刻的概念以及它们之间的区别和联系
2.位移的概念以及它与路程的区别.
教学难点
1.帮助学生正确认识生活中的时间与时刻.
2.理解位移的概念，会用有向线段表示位移
教学工具
多媒体、板书
教学过程
一、时刻和时间间隔
1.基本知识
(1)时刻是指某一瞬间，时间间隔表示某一过程.
(2)在表示时间的数轴上，时刻用点来表示，时间用线段来表示.
(3)在国际单位制中，表示时间和时刻的单位是秒，它的符号是s.
2.思考判断
(1)时刻和时间间隔都是时间，没有本质区别.(×)
(2)飞机8点40分从上海起飞，10点05分降落到北京，分别指的是两个时间间隔.(×)
(3)20__年10月25日23时33分在西昌成功将第16颗北斗导航卫星发射升空.25日23时33分，指的是时刻.(√)
探究交流
时间的常用单位有哪些?生活中、实验室中有哪些常用的计时仪器?
【提示】在国际单位制中，时间的单位是秒，常用单位有分钟、小时，还有年、月、日等.生活中用各种钟表来计时，实验室和运动场上常用停表来测量时间，若要比较精确地研究物体的运动情况，有时需要测量和记录很短的时间，学校的实验室中常用电磁打点计时器或电火花计时器来完成.
二、路程和位移
1.基本知识
(1)路程
物体运动轨迹的长度.
(2)位移
①物理意义：表示物体(质点)位置变化的物理量.
②定义：从初位置到末位置的一条有向线段.
③大小：初、末位置间有向线段的长度.
④方向：由初位置指向末位置.
2.思考判断
(1)路程的大小一定大于位移的大小.(×)
(2)物体运动时，路程相等，位移一定也相等.(×)
(3)列车里程表中标出的北京到天津122km，指的是列车从北京到天津的路程.(√)
探究交流
一个人从北京去重庆，可以乘火车，也可以乘飞机，还可以先乘火车到武汉，然后再乘轮船沿长江到重庆，如图所示，则他的运动轨迹、位置变动、走过的路程和他的位移是否相同?
【提示】他的运动轨迹不同，走过的路程不同;他的位置变动相同，位移相同.
三、矢量和标量
1.基本知识
(1)矢量
既有大小又有方向的物理量.如位移、力等.
(2)标量
只有大小、没有方向的物理量.如质量、时间、路程等.
(3)运算法则
两个标量的加减遵从算术加减法，而矢量则不同，后面将学习到.
2.思考判断
(1)负5m的位移比正3m的位移小.(×)
(2)李强向东行进5m，张伟向北行进也5m，他们的位移不同.(√)
(3)路程是标量，位移是矢量.(√)
探究交流
温度是标量还是矢量?+2℃和-5℃哪一个温度高?
【提示】温度是标量，其正、负表示相对大小，所以+2℃比-5℃温度高.
物理课堂教学设计篇三
;摘 要：物理课堂的合理设计能使学生高效获取知识。若将一节物理课比作一次电脑运算，那么，电脑内部软件与硬件结构设计的情况，对电脑的运行效率起着决定性作用。教师对物理课堂“软、硬件”进行合理配备，将使课堂教学知识为学生高效吸收。
新课标改革下，探究式物理教学成为物理课堂教授的主流形式。这种以实验为基础的模式一方面能激发学生对物理学的学习兴趣，一方面可以启发学生思考。同时，课标的改革对教师如何设计物理课堂提出了更高的要求。有效的物理课堂设计能使教学知识为学生高效吸收。
一、教学内容的充实有效性
一节物理课的时间为45分钟，学生要在这短短的几十分钟内学得好，学得精，要求课堂内容必须充实。课堂内容正如电脑的cpu，充实的内容犹如优质的cpu，决定着教学效益。教师的课堂内容设计就应包括“学—问—练”。“学”是指教师知识点的教学和学生的学习。这要求教师要能够抓住一节课的重点进行精讲，并联系生活，扩宽学生的知识面。“问”是指教师创设情境，对学生进行高效提问。问题不应该是一律不变，就教案设定的进行，而是应该具有针对性、启发性和阶梯性的，根据学生的差异有适当的改动，体现因材施教的原则。“练”就是有效的课堂练习。物理课堂时间短，教师应充分利用，联系生活现象，对枯燥的题目添加学生熟悉、感兴趣的元素，让学生能切实感觉能够运用所学知识来解决生活中的物理问题，而不是让学生练习那些陌生、抽象又枯燥的辅导书习题。
二、教学辅助工具的实用有效性
教学辅助工具是教学中的硬件模块，它的容量和设计思路
影响着教学效率。
1.追求简明，重点突出的板书设计
面面俱到，既告诉学生重点所在，又留给他们回忆、自主思考的
空间。
2.设计精美实用的多媒体课件
课件是用于辅助教师化抽象为具体，弥补学生空间想象力不足的辅助工具。精美的课件可以刺激学生的视觉，吸引学生的关注，实用的课件却能使学生的思维得到质的启发。精美实用的课件实现华而实的双重效果，大大提高学生的学习兴趣。此外，多媒体在课堂的应用不仅是方便教师展示相关知识点，还便于辅助教师向学生展示抽象题目的解题思路。其优点在于既可以化抽象为具体，化静态为动态，克服教学中缺乏演示仪器的困难，又可以根据需要更改解题顺序，满足和补充学生多样的解题思维。
3.使用适当的语音信息和肢体动作
动作。
三、师生互动的激励有效性
师生互动的有效性，是教学的软件模块，灵活可变，是教师根据自己的教学尺寸进行变更的内容。
1.物理概念的延展性
物理知识的应用重在对概念的掌握。学生只有对物理概念了解透彻，才有可能将其运用。教师在教授物理概念时，应重视学生的掌握情况。这就要求师生之间多进行互动环节，检测学生的情况。根据学生的掌握情况来决定该概念的延伸意义的授课。教师可通过让学生用自己的语言向他人描述该物理概念，并让学生互相补充，教师假设情境让学生进行分析的方法来检测其对概念的理解。
2.物理研究的团队性
学生个体的学习是有局限的，团队的学习能使学生及时发现自己的不足。理论课堂和实验课堂都需要团队性学习。教师可以将学生分为人数均等的学习小组，通过探究式的学习形式，让他们完成一定的课堂小任务。对及时完成并且完成情况优良的同学给予适当奖励。要注重奖励的方式，应是有成文规则和渐进性的，也就是要有一套明确的奖励方式以及根据完成情况，对奖品设置一定的阶梯性。并且将获奖情况清楚写在学生容易看到且不易擦除之处，这样利用学生的竞争心理使学生乐于参与团队活动并从中收获知识。
课堂笔记就是学生根据自己的需要，在课堂上记录自己觉得重要的知识重难点或疑惑点。课堂笔记有助于学生进行课后复习，可以帮助学生更好地回忆课堂内容，进行检查补漏。教师在重难点处应及时提醒学生做笔记，一方面向学生传递了重点知识点的信息，一方面可以使学生聚精会神。学生根据自己做的笔记，在复习时能够及时弥补已经遗忘的课堂知识。
4.课后作业的启发性和层次性
分。成绩优秀的学生可建议其做难度较高的作业题。成绩一般的学生建议其做难度适中的作业题，与此同时，鼓励其根据自身兴趣挑战难度较高的作业题。对于成绩较差的学生，则要求其以掌握知识点为主，做难度一般的作业，在能够准确完成作业的基础上，挑战难度高的作业。教学的目的在于让学生学到知识，而不是为了完成教学内容，更不是为了分数。
教学设计是为了帮助学生更好地学到知识，寻求有效的学习策略。有效的教学设计应体现因材施教的原则，既满足学生对知识的需求，又提高了学生学科综合性的学习能力，使学生在课堂上能够得到思维的启发，学习效率的提高和质量的飞跃。
参考文献：
（作者单位 华南师范大学物理与电信工程学院）
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