1、探秘物質變化的微觀過程分子和原子DIY（成都市棕北中學西區(qū)實驗學校 初三化學 方彥麟）課題名稱： 探秘物質變化的微觀過程分子和原子DIY所用教材： 教材名稱：義務教育教科書 化學 九年級上冊 章節(jié)：第三單元課題1 頁碼：48-51頁 出版社：人民教育出版社教材內容分析：“分子和原子”是人教版九年級化學第三單元物質構成的奧秘課題1，本課題的內容是繼前面兩個單元學習某些物質的性質和變化后，從宏觀的物質世界跨進微觀的物質世界的第一課，對于學生認識宏觀物質的微觀組成具有重要的作用。同時，為進一步探究第四單元“物質構成的奧秘”奠定基礎。因此，本節(jié)教材具有承上啟下的作用。本課題擬培養(yǎng)學生“宏觀辨識與微觀探

2、析”、“證據推理與模型認知”等學科核心素養(yǎng)，發(fā)展學生從微觀角度認識客觀世界的視角，形成“世界是物質的，物質是可分的”辯證唯物主義觀，初步培養(yǎng)學生的抽象邏輯思維能力，體現(xiàn)化學的現(xiàn)實價值和應用價值。學生情況分析：學生經過前兩個單元的化學學習，已經了解了一些物質的變化與性質，對物質的構成微粒有了初步的認識，并掌握了一定的實驗技能，但面對從微觀層面探討化學變化的實質時仍有困難。故本課題的教學注重宏微結合，以學生的已知作為生長點，體驗化學微觀世界的奧妙。已有知識可能存在的障礙點（1）已經積累了一定的物質的變化與性質知識；（2）對物質的構成微粒有了初步的了解，知道分子的性質；（3）掌握了一定的實驗操作技能

3、。（1）理解物理變化和化學變化的微觀過程及區(qū)別；（2）從宏觀辨識到微觀探析的理性思維轉換。教學目標: 1. 借助VR，認識化學反應的發(fā)現(xiàn)歷史和一般過程，初步了解微觀世界，學習科學家開拓創(chuàng)新的精神，形成嚴謹求實的科學態(tài)度；2. 通過利用超輕粘土自制分子和原子，模擬物質變化的微觀過程，學會用微粒的觀點對化學變化的微觀本質作出解釋，體會科學探究的方法，產生學習的成功體驗，享受學習、享受科學。教學重難點：1.重點：從微觀的角度理解化學變化的實質。2.難點：微觀粒子進行宏觀的演釋。教學方法：情境導入法、實驗法、討論法、講述法。教學準備：設備與相應資源 2.各色超輕粘土、牙簽 3.多媒體教學特色：融合VR

4、技術與化學教學 提高課堂信息化水平基于VR的學習是目前利用虛擬空間為特征進行教學的典型代表。本課堂主借助虛擬現(xiàn)實技術，通過沉浸式交互式3D課程，解決化學教學中遇到的難點痛點。利用VR技術一方面簡潔高效地展現(xiàn)了化學變化的發(fā)展歷程，提高學生的人文素養(yǎng)；另一方面將微粒可視化，模擬出化學變化的微觀動態(tài)過程，有利于知識點的展示和學習，推動化學課堂教學的創(chuàng)新發(fā)展。融合超輕粘土DIY與模型認知 推動課堂教學創(chuàng)新發(fā)展本節(jié)課力爭在整個探究過程中實現(xiàn)以觀生趣、以趣激疑、以疑導思、以思求知、以知增能。借助超輕粘土，讓學生自制分子、原子模型，模擬物質變化的微觀過程，在小組討論交流中逐步解決問題。整個活動設計不僅注重了

5、宏微結合，將微觀世界可視化，利于知識的獲取，更提高了學生學習化學的趣味性，使其積極參與教學過程。本節(jié)課通過自制教具充分發(fā)揮學生在教師主導下的主體性，其主動參與、合作探究、交流展示的學習方式使每位學生以“探索者”的身份融入到課堂中，體驗化學的再發(fā)現(xiàn)過程，學習化學家發(fā)現(xiàn)真理的途徑和方法，真正做到把時間和空間還給學生，讓學生成為課堂的主人，使課堂教學煥發(fā)生命活力。教學思路：教學過程：教學環(huán)節(jié)教師活動學生活動設計意圖 一、復習回顧，設境激疑【投影】繽紛多彩的化學反應宏觀現(xiàn)象?！咎釂枴亢暧^的化學現(xiàn)象讓人嘆為觀止，微觀的化學世界其實同樣令人心馳神往。那么在微觀世界中化學變化的過程是怎樣的呢？【板書】探究物

6、質變化的微觀過程觀看并回想：有其他物質生成的變化叫做化學變化。以學生生活中常見的且學過的化學反應引入，能便于學生進行思考，符合循序漸進的原則，為下面的學習做鋪墊。二、合作探究，得出結論【活動一】VR探秘微觀世界化學史能讓我們感受到化學家們嚴謹?shù)目茖W態(tài)度和科學精神。清華大學化學系教授宋心琦曾說過，“以史為鑒”用意不僅可以勵志，也可用于提升科學素質。下面，請同學們戴上頭盔，跟著我一起穿越時光隧道，了解化學變化的研究歷程。 【提問】通過體驗VR，你得到了哪些關于化學變化的信息？請完成你對化學變化微觀過程的猜想。【活動二】科學DIY：探究物質的構成【教師】為了更好的展現(xiàn)化學變化的微觀過程，現(xiàn)在我們用超

7、輕粘土自制分子和原子模型。綠色小球代表氫原子，白色小球代表氧原子，小球之間用牙簽連接。請同學們參照PPT里的分子模型圖示，小組合作完成氫分子、氧分子、水分子模型的制作，并畫在學案的相應位置里。【提問】通過觀察自制的分子模型，你能得到哪些關于物質構成的結論？請?zhí)顚懺趯W案上。【板書】一、物質的構成1.物質是由微觀粒子構成的2.分子是由原子構成的認真觀察、思考，并完成對化學微觀過程的猜想。學生分組合作制得氫分子、氧分子、水分子模型。學生填寫學案：由模型可推測，分子是由原子構成的。1個水分子(H2O)由1個氧原子(O)和2個氫原子(H)構成；1個氧分子(2)由2個氧原子(O)構成；1個氫分子(H2)由

8、2個氫原子(H)構成。利用VR，讓學生快速瀏覽化學變化的發(fā)展歷程，初步認識一些化學變化的微觀過程，引起學生學習化學的興趣，為后續(xù)的學習打下基礎。通過學生自制教具，使學生對抽象的微粒有了直觀的認識，有利于分析物質的微觀構成，同時培養(yǎng)了學生合作學習的能力，從而使學生在“科學探究與創(chuàng)新意識”方面的核心素養(yǎng)得到了提升。【活動三】科學DIY：水的電解根據從VR中獲得的信息，請同學們利用超輕粘土模擬水的電解微觀過程，并將學案相應位置空白框部分補充完整。【提問】在水的電解過程中，水分子經歷了哪些變化過程？在這個過程中改變的和不變的分別是什么？【教師】像水電解這種化學變化的微觀過程中，有新分子生成，分子的種類

9、改變；分子分裂成原子，原子再重新組合形成新分子，原子的種類和數(shù)目不變。【板書】二、化學變化的微觀實質在化學變化中，分子分裂成原子，原子再重新組合形成新分子?！净顒铀摹靠茖WDIY：氧化汞分解【教師】如果用粉色小球代表汞原子，請同學們利用超輕粘土模擬出氧化汞受熱分解的微觀過程，并將學案相應位置補充完整?！窘處煛吭诨瘜W變化中，發(fā)生變化的是分子，原子沒有發(fā)生變化。例如氧原子無論在水中、氧氣中，還是在氧化汞中始終是氧原子?？梢娫釉诨瘜W變化中不能再分成更小的粒子?！景鍟咳⒃邮腔瘜W變化中的最小粒子【活動五】小組展示：水的蒸發(fā)【提問】觀察下圖，想一想水的蒸發(fā)和水的電解有什么不同？【教師】請各小組借助用

10、超輕粘土做好的水分子，上臺來模擬水蒸發(fā)的微觀過程?！窘處熆偨Y】像水蒸發(fā)這樣的物理化變化，分子的種類不變，分子的間隔改變?！景鍟克?、物理變化的微觀實質在物理變化中，分子的種類不變，分子的間隔改變。學生分組探究，利用自制的分子、原子模型，模擬出水電解的微觀過程。學生思考、回答：水分子在通電條件下分裂成氫原子和氧原子，氫原子結合形成氫分子，氧原子結合形成氧分子。學生分組探究，利用自制的分子、原子模型，模擬出氧化汞分解的微觀過程。學生觀察、思考，完成學案。各小組代表拿著自制的水分子在班級展示并模擬水的蒸發(fā)微觀過程。學生觀察、思考、回答：水蒸發(fā)的過程中，變化的是水分子的間隔，不變的是水分子的種類。而水

11、的電解過程中水分子的種類發(fā)生改變。學生通過自主討論模擬出水電解的微觀過程，將化學變化的微觀過程可視化，更有利于分析得出化學變化的微觀實質。讓學生感受像科學家那樣發(fā)現(xiàn)科學規(guī)律，增強學習化學的趣味性。學生在教師的引導和啟發(fā)下，層層深入，借助直觀的化學變化微觀模擬過程，很容易對比分析出氧原子無論在水中、氧氣中，還是在氧化汞中始終是氧原子，從而得出原子的定義，讓學生在動手動腦中提高科學探究和溝通交流能力。通過小組交流展示引導學生利用現(xiàn)有模型分析得出結論，明確化學變化與物理變化的本質區(qū)別，進一步培養(yǎng)了學生在“證據推理與模型認知”和“宏觀辨識與微觀探析”這方面的學科核心素養(yǎng)。三、結束新課，實踐應用【鞏固練

12、習】1、水電解生成了氫氣和氧氣，這說明水分子中含有（ ）（多選）A、氫原子 B、氫分子 C、氧原子 D、氧分子2、化學上稱“原子是化學變化的最小粒子”的根據是（ ）A、原子的質量很小 B、原子是構成物質的最小粒子C、原子的體積極小 D、原子在化學反應中不可再分學生思考、回答要求學生學會用所學知識理解物質變化的微觀過程，鞏固本節(jié)課所學的相關知識，同時引導學生學會運用知識解決問題。板書設計：教學反思：（一）分組合作一一充分發(fā)揮教學雙邊性本節(jié)課通過分組做三個不同的化學DIY活動，并參與小組展示交流，大大創(chuàng)造了學生合作學習的經歷。學生在教師的引導和啟發(fā)下，層層深入，加深對物質變化微觀過程的理解。通過合

13、作探究學習，不僅強化了班級體的團體觀念，培養(yǎng)了學生合作學習的意識，而且順利高效地完成了課堂教學目標。（二）宏微結合一一搭建思維“腳手架”探究微觀世界中物質的構成與變化對以形象思維為主的初中學生來說比較難以理解，所以在理論知識的學習過程中，要注意在學生思維障礙處搭建“腳手架”，幫助學生順利地達成學習目標。如把化學變化從宏觀向微觀過渡，學生在理解上就存在障礙，此時借助VR和超輕粘土自制教具，把微粒模型直觀的呈現(xiàn)給學生，學生就容易模擬出化學反應的微觀過程，從而得出化學變化的微觀實質，同時培養(yǎng)了學生“宏觀辨識與微觀探析”的學科核心素養(yǎng)。（三）勤于動手 模型認知一一從科學DIY中發(fā)現(xiàn)問題化學是一門以實驗為基礎的科學，教學要使學生真切地感受到發(fā)生的化學變化。而實際的教學中，礙于課時的原因學生的動手機會很少，所以應鼓勵學生從DIY中發(fā)現(xiàn)問題，像科學家一樣體驗科學探究的過程，自制教具，提高動手操作能力，享受學習化學知識的樂趣，同時培養(yǎng)了學生“證據推理與模型認知”的學科核心素養(yǎng)。