北京市育英学校 初中化学 张花

    一、课例设计说明

    （一）选材背景及理论依据

    2023年8月，于会祥校长正式推出教学的三个案例，为我校教师的深研教学、提升教研能力的探索拉开了序幕。于校长提出的三个案例之数学课的自学，是鼓励学生探索、提升自学能力的极好示范。而哪些内容适合学生自学？如何让学生在自学的过程中还能开拓思维，拓展视野？本课根据教材内容补充了相关化学史，且与教材内容整合，自编了“科普阅读”题，以此为教学突破点进行《原子的结构》教学。

    《义务教育化学课程标准（2022年版）》指出：利用有关原子结构的科学史实，使学生了解科学家严谨求实的科学态度。如果让学生有更多的机会参与到科学家研究原子结构的探究历程中去，在知识的形成、联系、应用过程中更能渗透对微观世界的研究方法，对发展学生的科学素养具有不可替代的作用。而高中化学核心素养中，包含“证据推理与模型认知”这一要素。其内涵包括：①具有证据意识，能基于证据对物质组成、结构及其变化提出可能的假设，通过分析推理加以证实或证伪。②建立猜想、结论和证据之间的逻辑关系。③知道可以通过分析、推理等方法认识研究对象的本质特征、构成要素及其相互关系，建立认知模型，并能运用模型解释化学现象，揭示现象的本质和规律。通过环节二的教学实施， 实现化学核心素养内涵的落实。

    （二）教材内容与学情分析

    《原子的结构》是人教版教材第三单元“物质构成的奥秘”的第二课时，教材中有关原子结构的内容只有一页纸，如图1；而北京版教材在原子结构核心内容的基础上增加了化学史的学习，如图2；如果按照人教版教材直接讲授原子的结构，内容理论性太强，枯燥无味，学生会机械记忆相关内容。本节课中增加了有关原子结构的化学史，可以让化学课堂更加有趣，而且重走科学家探索原子结构的奥秘之路，让学生身临其境般地体会到科学家治学的严谨科学态度，优秀的科学品质。

图1

图2

    学生知道化学是从分子和原子水平认识物质的组成、性质、结构和变化规律的一门科学。知道物质是由分子和原子构成，而且也很小，但对小到什么程度，没有概念。在物理课上，“电荷”概念的引入和学习是从原子构成开始的，部分学生已经了解原子是由原子核和电子构成。学生主要的困难是缺乏微观想象力，对原子构成粒子的种类和电性主要靠记忆。对构成原子的原子核、核外电子、质子和中子在层次、电性、质量等方面没有系统的认识。对科学家探究微观世界的研究方法没有了解。

    （三）教学设计思路

    《原子的结构》化学史必须补充，但鉴于初三化学中考任务重，时间紧，化学史料如何补充呢？我们教研组反复研讨，最终采用了三步走：编——补——用；
编：恰逢学情诊断，我们将原子结构的化学史，编成了科普阅读题，让学生在考场上认真、专心地阅读，完成相关练习，进而可以检测学生的自学能力。诊断结果不容乐观：以四初四5班学生为例：7分题，全对的同学有只有两人；减一分的同学只有6人。通过编科普与教材内容整合，发现学生对于理论性过强的内容，做到完全理解还是很费力。针对此种情况，我查阅资料，搜索到一些有关原子结构化学史的视频，对教材进行补充。

    补：在这个环节，我一共补充了两段视频及两幅图片：视频1——汤姆生发现电子；视频2——卢瑟福行星轨道模型的建立；图3——中国第一颗原子弹爆炸及工作原理；图4——查的维克发现质子和中子及其人物评价；学生通过视频的讲解，能根据实验中发现的现象，进行模型的建构与修正；能感受到中国拥有原子弹的强大与自豪；能体会到科学家严谨的科学品质。

图3

图4

    用：学生通过阅读文字、观看视频和图片，对原子结构的探索有了深刻的理解，则原子结构的构成就呼之欲出。此时再让学生回归教材，挖掘教材中相关表格（如下表）的内容，进而得出原子结构中各个微粒间的关系。在用教材的过程中，及学生自学的过程，我给学生留出了交流、讨论时间，之后展示学生自学的成果，进而总结出自学的关键之处——提取学习内容的关键、有效信息并做出勾画或记录。

    二、教学目标

    结合以上教学背景、教学材料情况和具体学情，本节课的教学目标设置为：

    1.认识原子是由原子核和核外电子构成的。

    2.通过科学史实体会科学探索物质的组成与结构的智慧，知道可以通过实验、想象、推理、假设、模型等方法探索物质的结构。

    3.在原子结构模型的建立与发展的认识过程中，体会到人们对微观世界的认识是不断深入，永无止境的，并为科学家的严谨态度和创新精神所折服。

    4.认识相对原子质量的含义及应用。

    三、教学实施过程

    整个教学过程中以化学史创设情景，激发学生学习兴趣，拓展学生学科视野，启发学生主动建构模型，培养了学生质疑创新能力。同时在教学中注重学科德育渗透，用科学家精神鼓励学生求学一丝不苟。

    四、教学改进方向与思考

    1.如何凸显化学史的素材使用？

    本节课环节二中汤姆生、卢瑟福模型建构过程中，如何在教授过程把素材中的证据和推理更加凸显，更细节一些，是值得我继续深入思考的问题。初步想法是：把握上课节奏，采用设问的形式，激活学生发现并提出问题，层层递进，让学生主动说出实验现象，主动应用证据进行推理，进而建构并修正模型。

    2.哪些内容适合学生自学？

    本文开篇提出问题“哪些内容适合学生自学？”经过本节课的尝试，我深有感悟：自学的内容不是一层不变的，教师需要根据学习的内容，学生的学习能力，灵活确定。确定为自学内容后，教师还要做好自学后的预后，及时做好检测与补充。比如：本节课原子结构的化学史作为科普阅读让学生先自学，因为理论性较强，所以学生掌握程度不好，当时全对的同学只有两人；减一分的同学有6人。鉴于学生的这种情况，给学生补充了视频和图片的讲解之后，全对的同学达到15人，减一分的同学有16人。由此可见，学生自学之后，教师应当做好检测与补充，让学生的自学更有效。