(教学设计)第4章 主题提升课(3) 原子结构 波粒二象性2023-2024学年新教材高中物理选择性必修第三册(人教版2019)

(教学设计)第4章主题提升课(3)原子结构波粒二象性2023-2024学年新教材高中物理选择性必修第三册(人教版2019)主备人备课成员教材分析本节课为人教版2019年高中物理选择性必修第三册第4章“主题提升课(3)原子结构波粒二象性”。该章节内容承上启下，既是对原子结构知识的巩固，又为后续的光学部分打下基础。内容涉及原子的核式结构模型、电子云、波粒二象性等概念，需要学生具备一定的物理想象能力和逻辑思维能力。

本节课的设计将结合学生的认知水平，通过实验观察、问题引导、小组讨论等多种教学方法，帮助学生深入理解原子结构的特点和波粒二象性的意义。同时，注重引导学生运用所学知识解决实际问题，提高学生的知识运用能力。在教学过程中，我将注重启发学生的思考，培养学生的创新意识，使学生在掌握知识的同时，提高学科素养。核心素养目标分析本节课旨在培养学生的物理核心素养，主要包括科学思维、科学探究、科学态度与价值观三个方面。通过学习原子结构和波粒二象性，学生将能够运用科学思维分析问题，提升模型建构和科学解释的能力；在小组讨论和实验探究中，学生将培养合作精神和实践能力，提高科学探究的方法和技巧；同时，通过理解原子结构的重要性，学生将树立正确的科学态度，认识到科学对于现代社会的重要价值。重点难点及解决办法本节课的重点是原子结构的特点和波粒二象性的理解，难点在于原子核式结构模型的建立和波粒二象性的内在联系。

针对重点，采用多媒体演示和实验观察相结合的方式，让学生直观地理解原子结构的特点。通过分析电子云模型和原子核结构，帮助学生建立清晰的核式结构模型。

对于难点，设计小组讨论环节，引导学生从波粒二象性的实验现象出发，探讨其与原子结构之间的内在联系。利用思维导图等工具，辅助学生梳理知识点，从而突破波粒二象性理解的瓶颈。

此外，通过设置不同难度层次的问题，让学生在解答过程中逐步提升自己的思维层次，加深对重点难点的理解。在课堂上，鼓励学生提问和发表见解，教师及时解答和引导，提高课堂互动效果，助力学生掌握本节课的重点难点。学具准备多媒体课型新授课教法学法讲授法课时第一课时师生互动设计二次备课教学资源准备1.教材：确保每位学生都有本节课所需的教材，即高中物理选择性必修第三册。

2.辅助材料：收集与原子结构、波粒二象性相关的图片、图表和视频等多媒体资源，以丰富教学手段。

3.实验器材：准备电子云模型、波粒二象性实验装置等实验器材，确保其完整性和安全性。

4.教室布置：根据教学需要，提前布置教室环境，设置分组讨论区和实验操作台，以便学生进行实验和讨论。教学过程设计1.导入环节（5分钟）

情境创设：利用多媒体展示氢原子光谱图像，引导学生观察并提出问题：“为什么氢原子的光谱线条如此特定？”

学生思考后，教师提出本节课的主题：原子结构与波粒二象性。激发学生的学习兴趣和求知欲。

2.讲授新课（15分钟）

教师围绕教学目标和教学重点，讲解原子的核式结构模型、电子云、波粒二象性等概念。

在讲解过程中，教师引导学生运用科学思维分析问题，提升模型建构和科学解释的能力。

3.师生互动环节（5分钟）

教师提出问题：“原子核式结构模型是如何建立的？”引导学生进行思考和讨论。

学生分组讨论，分享讨论成果，教师点评并总结。

4.实验观察与分析（10分钟）

学生分组进行波粒二象性实验，观察实验现象，并记录实验数据。

教师引导学生运用所学知识解释实验现象，探讨波粒二象性与原子结构之间的内在联系。

5.巩固练习（5分钟）

教师给出练习题，学生独立完成，巩固对新知识的理解和掌握。

教师选取部分学生的练习题进行点评，指出错误并解释原因。

6.课堂总结（5分钟）

教师对本节课的知识点进行总结，强调原子的核式结构模型和波粒二象性的重要性。

引导学生树立正确的科学态度，认识到科学对于现代社会的重要价值。

7.课后作业布置（3分钟）

教师布置课后作业，要求学生巩固所学知识，提高知识运用能力。

总计用时：45分钟。

教学过程设计注重师生互动，突出学生的主体地位，教师引导学生运用科学思维分析问题，培养学生的实践能力和创新意识。同时，关注学生的个体差异，充分调动学生的积极性和主动性，使学生在掌握知识的同时，提高学科素养。学生学习效果1.知识与技能：

-学生能够理解原子的核式结构模型，包括原子核和电子云的概念。

-学生能够解释波粒二象性的实验现象，并理解其与原子结构之间的内在联系。

-学生能够运用所学知识解决与原子结构和波粒二象性相关的问题。

2.过程与方法：

-学生能够在实验观察中培养观察能力和实验操作技能。

-学生能够通过小组讨论培养合作能力和团队沟通技巧。

-学生能够通过问题引导和思考培养批判性思维和解决问题的能力。

3.情感态度价值观：

-学生将能够认识到科学对于现代社会的重要性，并树立正确的科学态度。

-学生将能够在学习过程中培养对物理学科的兴趣和好奇心，激发对科学探索的热情。内容逻辑关系①原子结构的理解

-知识点：原子的核式结构模型、电子云

-关键词：原子核、电子、轨道、概率密度

-板书设计：

-原子的核式结构模型：原子核+电子云

-电子云：电子在原子周围的概率密度分布

②波粒二象性的认识

-知识点：波粒二象性的实验现象、内在联系

-关键词：干涉、衍射、光电效应、量子力学

-板书设计：

-波粒二象性实验现象：干涉、衍射

-内在联系：量子力学对波粒二象性的解释

③知识应用与实践

-知识点：运用所学知识解决实际问题

-关键词：问题解决、知识运用、实验操作

-板书设计：

-问题解决：如何运用原子结构和波粒二象性的知识解决实际问题

-实验操作：波粒二象性实验的操作步骤和技巧教学评价与反馈1.课堂表现：

-观察学生在课堂上的参与程度，包括发言、提问、互动等。

-评估学生对原子结构和波粒二象性的理解程度，通过回答问题、解答练习等表现来衡量。

2.小组讨论成果展示：

-评估学生在小组讨论中的表现，包括合作、分享、贡献等。

-评价学生对波粒二象性实验现象的解释和内在联系的理解，通过小组讨论的成果来衡量。

3.随堂测试：

-设计随堂测试题，涵盖原子结构和波粒二象性的知识点。

-评估学生的答题情况，包括正确率、解题思路、应用能力等。

4.课后作业：

-评估学生完成课后作业的情况，包括按时提交、答案准确性、解题深度等。

5.教师评价与反馈：

-综合以上评估结果，对学生的学习效果进行总结和评价。

-提供针对性的反馈，指出学生的优点和不足之处，鼓励学生继续努力。

-针对学生的个别问题，进行个别辅导和指导，帮助学生克服困难，提高学习效果。反思改进措施（一）教学特色创新

1.实验与理论相结合：通过波粒二象性实验，让学生亲身体验和观察到波粒二象性的现象，提高学生的实践能力和科学探究能力。

2.小组讨论与个人思考相结合：在小组讨论中，鼓励学生发表自己的见解，培养学生的合作能力和团队精神，同时引导学生进行个人思考，提升学生的批判性思维和问题解决能力。

（二）存在主要问题

1.实验操作的安全性问题：在波粒二象性实验中，可能会涉及到一些high-energyparticles，需要确保实验操作的安全性，防止学生受伤。

2.学生的参与度问题：在小组讨论中，部分学生可能参与度不高，影响课堂效果。

3.学生的理解程度问题：部分学生可能对原子结构和波粒二象性的理解不够深入，