核心素养下“玻尔的原子模型”教学设计分析

陈少杰

(福建省惠安第一中学 362000)

核心素养是指学生应具备的适应终身发展需要的必备品格与关键能力，利于培养全方面发展的当代学生.而高中物理核心素养就是指在物理学习过程中建立起来的认识与处理周围事物所具备的基本能力.物理作为高中阶段主要课程之一，在培养学生逻辑思维能力等方面发挥着重要作用.物理教师全面分析核心素养的内容，联系学生具体情况，选择合适的切入点，改善传统教学方法的不足，大幅度提高物理课堂教学质量，本文就此展开论述.

一、提出问题

高中物理深化教学改革的必然就是围绕核心素养，坚持新型教学原则，重点培养学生基础知识与技能，塑造真实的问题情境，促使学生掌握解决问题的正确方法，形成良好的思考思维模式.本部分以“波尔的原子模型”为例，全面分析与探讨教学设计问题.

如下图所示为传统教学流程，知识讲解时更倾向于知识介绍.这种教学模式弊端明显，基于知识接受角度分析直接忽视知识产生过程，持续重复结论，缩短学生思考问题时间；运用知识角度，学生获得成绩的主要途径就是死记硬背，忽视训练学生技能，不利于培养学生综合能力.

二、核心素养下“玻尔的原子模型”教学设计

教学设计分成4部分：导入新课、提出假设、生活类比、体会局限，满足新课标提出的物理思维与科学精神培养要求.

1.发现问题，了解知识背景

学生观点：①依据卢瑟福的核式结构模型，电子围绕原子核运行类似行星围绕太阳运动；②依据经典理论电子围绕原子核运行过程中持续向外辐射电磁波，电子能量不断损失，运行的轨道半径随之缩小，最终电子落在原子核上，打破原子稳定状态；③根据实验得出原子谱线分立且不连续；④经典理论认为电子轨道并不是一成不变的，辐射出的电磁波频率与绕核运动频率相等，也是连续变化的，这意味着原子光谱应该是连续的.

教师提出问题：这些观点都是正确的吗？实验现象与经典理论冲突时，能否解释这种情况.

学生思考教师提出的问题，以前的知识不能解释时，能否提出新的理论？通过这种模式思考，学生会发现经典理论存在的不足，并提出自己的想法.整个过程中教师的责任就是引导学生学习，培养与激发学生质疑精神.整个引导过程中思考，学生能否结合现有知识回答问题？能否质疑司空见惯的现象？制定出合理的解决措施？满足核心素养“科学思维”的培养，培养与提升学生发现问题与解决问题的能力.

2.大胆假设，小心求证答案

教师：当年玻尔遇到这个问题时，也和现在的你们一样，想提出自己的方案解决问题.同学们可以阅读相关内容，了解当时的情况，并掌握玻尔的生平，方便相关知识的学习.

学生：玻尔当时是卢瑟福的学生，研究过程中试图将量子概念模型引入到老师的行星模型基础上，并尝试寻求新方法解决原子稳定性问题，并对原子线状光谱进行解释.

教师：此外，你们还知道有什么其他影响因素吗，玻尔所处的时代有影响吗？

学生：时代背景研究也很重要，巴尔末1885年提出氢原子光谱中存在4条谱线存在于可见光区，进而延伸出巴尔末公式.普朗克1900年提出能量量子化概念，并对黑体符合实验规律进行解释；爱因斯坦1905年将光量子假说提出，并对光电效应实验现象进行解释.

引导学生围绕卢瑟福的核式结构模型以及氢原子光谱，进行探讨，并介绍玻尔的两条假说，培养学生的“科学推理”能力.

3.大胆类比，深入理解模型

玻尔原子理论的第1条假说是针对原子体系不稳定、电子轨道会慢慢变小这点提出.而第2条假说是针对氢原子光谱是分立的谱线而提出.

师：该如何理解原子只能发出特定频率的光子呢？请同学们分组讨论，联系生活实际，尝试用生活中的模型进行类比.

生：是否可以用跳阶梯来进行类比呢？如上图所示，用阶梯来表示能级，用阶梯之间的跳跃表示原子在不同能级之间的跃迁.跳跃不可能悬停在半空，那么原子在跃迁时，也不会跃到能级之间的某处，这样就可以形象地描述原子只能发出特定频率光子的现象了.

师：那能否用这个模型继续解释不同的原子具有不同的能级？

用生活实例来辅助原子模型的学习，不仅可以增强学生的学习兴趣，还能加深学生对模型的理解，让学生的认知活动更有意义.

总之，高中物理课堂落实核心素养，要求教师做好研究分析工作，选择合适的课程切入点，改善传统教学方法的不足.同时，教师依据教学目标与要求，选择合适的教学方法，提高物理课堂教学质量.文中简单分析物理课堂落实核心素养的要求，为类似研究提供借鉴.