苏科版八年级物理下册第七章从粒子到宇宙知识点分析.docx

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苏科版八年级物理下册第七章从粒子到宇宙知识点分析

从粒子到宇宙

一、课标要求

1．知道物质是由分子和原子组成的。

解读：

该标准要求学生能说出分子是组成物质的最小微粒，分子是由原子构成的。

原子是由原子核和带负电的电子组成。

这些内容建议用多种形式来描述原子、分子模型，如“用图形、文字和语言描述原子、分子模型”。

2．能从生活、自然中的一些简单热现象推测分子热运动的一些特点。

初步认识宏观热现象和分子热运动的联系。

解读：

从可以直接感知的现象推测不可直接感知的事物，这是物理学中常用的方法。

这里不仅要求学生能够初步认识分子的热运动，还要初步接触这种方法。

《标准》中例1的目的除了使学生认识分子的热运动外，还有对学生的表达与交流能力的要求。

例挖开多年堆煤的地面，会看到地面下一定深度的土层带有黑色——这表明煤的分子在不停地运动，扩散到地面的土层中了。

3．了解原子的核式模型。

了解人类探索微观世界的历程，并认识这种探索将不断深入。

解读：

该标准第一点是要求学生能够说出原子核式模型。

可以通过“观看介绍物质世界的音像资料”，或通过图片、文字等了解原子核式结构。

有条件的学校可以通过多媒体技术向学生展示神奇的微观世界，这有助于帮助学生提高学习兴趣。

该标准第二点是要求学生了解人类探索微观世界的历程，如19世纪70年代汤姆生通过阴极射线管实验发现了电子，20世纪初卢瑟福通过α粒子散射实验提出了原子核式结构模型，科学家们还相继发现了原子核内的质子和中子，到了20世纪中叶又提出质子和中子都是由更小的夸克粒子组成等等。

通过各种形式向学生展示丰富多彩的微观世界，使其感受探索的乐趣，领悟人类对微观世界的认识是永无止境的。

4．大致了解人类探索太阳系及宇宙的历程，并认识人类对宇宙的探索将不断深入。

解读：

该标准是要求学生大致了解人类探索太阳系及宇宙的历史。

例如，中国古人很早就依靠肉眼观察太空，以此认识宇宙；哥白尼通过观测与分析向影响人们长达千年之久的“地心说”提出了挑战；牛顿在前人研究的基础上，提出了万有引力定律，为人类进一步探索宇宙奠定了坚实的理论基础等等。

随着科学技术的发展，人造卫星发射成功，载人飞船进入太空。

人类认识宇宙的希望和梦想将逐步实现，并且人类对宇宙的探索也将不断深入。

该标准旨在开阔学生眼界，增加学生学习兴趣，体现学科融合的理念。

5．对物质世界从微观到宏观的尺度有大致的了解。

解读：

该标准是要求学生初步了解物质世界主要物体的大致尺度。

例如“设计图表。

根据物体尺度的大小，按电子——原子核——原子——分子——生物体——地球——太阳系——银河系的顺序排列”。

二、本章教材分析

1．本章概述

本章教材包括两部分：

即探索微观世界和宇宙两个方面。

具体有如下内容：

介绍人类对微观世界和宇宙的探索历程和在此过程中采用的科学方法，让学生知道分子、原子、原子核、电子、质子、中子、夸克、太阳系、银河系、总星系等概念，初步了解分子动理论的初步知识，了解物质的微观结构和太阳系、宇宙的结构，知道原子结构的汤姆生“枣糕模型”和卢瑟福“行星模型”，知道托勒玫的“地心说”和哥白尼的“日心说”两种宇宙模型。

通过了解人类探索微观世界和宇宙的历程，学习和领会猜想、建立模型、数学、观察等科学方法。

本章自成体系，其中许多内容在科学发展史和人类思想史上具有极其重要的意义，如人们对原子结构的研究打破了原子不可再分的传统观念，哥白尼的日心说为挑战神学和教会的统治提供了科学理论武器。

这些内容不仅可以在知识上开阔学生的视野，在科学方法上熏陶渐染，而且有助于学生树立正确的价值观和世界观。

由于物质的微观结构难以用肉眼直接观察得到，宇宙之大难以想像，使得本章内容不像其他章节的内容那样直观形象。

但本章许多内容对学生而言都比较新奇，富含探索意识，具有故事性和趣味性，如古人关于物质结构的“五行说”、“四元素说”，中国、印度和古埃及人想像的宇宙图景，嫦娥奔月的神话传说，牛顿发现万有引力的过程等，学生往往对此具有浓厚的兴趣和探究思索热情，这对于学好这些内容是很有利的。

本章教材的编写思路是基本按照人类探索的历程展开，从身边看得见的物体开始探索研究，探索微观世界由大到小，探索宇宙由小到大、由近到远。

对于微观世界首先从德谟克里特的猜想开始，到阿伏加德罗发现分子，进一步介绍了分子动理论的初步知识，然后由分子而原子，由原子而电子、原子核，由原子核而质子、中子，由质子、中子而夸克。

对于宇宙则从地球开始，然后太阳系、银河系、总星系（宇宙）。

这种编写思路既符合人类的探索历程，同时也符合学生的认知过程，有利于学生接受和理解，逐步建立微观世界和宇宙的图景。

本章涉及科学史的内容较多，而教师平常大多对此注意的较少。

备课时，教师要详细阅读有关的资料，理清人类探索的过程、思路和一些主要的科学研究方法。

教学中要注意利用本章教材的特点，充分发挥这些内容在学生增长知识、发展能力和熏陶精神等方面的作用。

本章与现代科技密切相关，如火箭发射、宇宙探索等，这也是提高学生兴趣的重要素材。

本章内容虽然学生大多具有浓厚的兴趣，但并不直观形象，需要较强的想像力，因此教师应尽量利用各种形象化的媒体手段，如图片、录像、课件、视频等增加学生的感性认识。

这样既可提高学生兴趣，又可帮助学生形象化地建立微观世界和宇宙的图景。

另外，增加让学生用语言、图形、图表等描述微观世界和宇宙的练习活动，也是行之有效的手段。

总之，形象化的内容呈现方式和激发学生想像是教好本章的关键。

本章教学的重点：

物质的微观结构及其尺度；分子动理论的初步知识；电子的发现；关于原子结构的汤姆生“枣糕模型”和卢瑟福“行星模型”的内容，以及这两个模型的提出和实验验证；宇宙的结构和尺度；托勒玫“地心说”和哥白尼“日心说”的内容。

本章教学的难点：

分子动理论知识需要在实验事实的基础上，运用抽象和想像，具有一定难度。

电子的发现和原子模型的建立和验证，由于课文介绍的较细，对知识和方法都要求的比较具体明确，由于要求较高，也会形成教学难点。

2．编写特点

⑴强调科学探究过程和科学方法的运用。

与本教材的其他章节一样，本章教材在内容呈现上依然重视科学探究的过程和方法。

但与以往不同的是，除了以实验和活动等形式展现科学探究过程外，本章还较多地通过展示科学发展史文献资料的方式来呈现科学探究的过程和方法。

通过展示科学家研究问题的过程，介绍相关科学知识，渗透科学研究方法。

在人类认识和研究的历史上，探索微观世界和宇宙的过程是最体现科学探究的过程，是富含科学方法的过程，教材在这方面作了充分的展示，这些史料会有助于提高学生的学习兴趣。

教材以探索微观世界和宇宙的过程为载体，主要介绍了猜想、建立和检验物理模型、数学、观察等物理学中常用的科学方法。

在学习分子动理论时，渗透了通过可以直接感知的现象推测不可直接感知的事物的间接研究方法。

这些方法都是研究和学习物理学最常用的方法。

结合教材内容渗透上述科学方法，很好地体现了《课程标准》中对过程和方法方面目标的要求。

⑵突出体现了实验在物理学研究中的重要作用。

为了帮助学生更好地建立和理解微观世界和宇宙的图景，教材设计了许多简单有效的实验，如证明分子运动的扩散实验，证明分子间有空隙的实验、证明分子间存在作用力的实验，感受物体绕中心旋转需要拉力的实验等等。

此外，教材还在课文、练习、活动中介绍到α粒子散射实验、油膜法测分子直径的实验、金和铅扩散的实验等，这些实验限于学生的知识基础或实验条件无法完成，但对于验证猜想和模型是否正确，具有重要作用，对学生学习认识本章内容很有帮助，所以教材作了浅显的介绍说明。

⑶图文并茂，直观形象。

本章涉及较多现代物理知识，要向初中学生介绍清楚这些内容，所需基础知识较多、较深，而本章的教学要求又不高，因此，教材中较多地采用了以图代文的呈现方式，形象生动，简明扼要，有助于学生建立形象化的物质世界图景，不仅给学生留下更多的想像空间，也给教师组织教学留有更多选择和发挥的余地。

⑷体现学科渗透并将现代科技成就融入教材。

有关地球和宇宙的内容是地理学的一部分，本章教材则从物理的角度加以介绍，体现了新课程倡导的学科之间相互渗透的新理念。

在教学中增加地球和宇宙方面的内容，介绍我国在航天技术、火箭发射、卫星技术、嫦娥工程等方面的科技成就，可以有效地普及航天知识，激发学生对科技的关注和热爱，培养学生的爱国主义热情。

3．课时安排

本章共5节，建议全章教学用6课时，其中新课每节1课时，复习总结1课时。

三、各节教材说明与教学建议

10.1认识分子

1．教学目标

◆知识与技能

⑴知道物质是由分子组成的，分子是保持物质化学性质不变的最小微粒，大多数分子直径的数量级为10-10m。

⑵知道分子非常小，一般物体中含有大量分子。

◆过程与方法

⑶学习领会猜想的方法。

⑷经历通过计算认识分子“小”和“多”的过程，感知分子的大小，逐步形成丰富的想像力。

◆情感态度与价值观

⑸通过分析事例，意识到我们身边常见的现象里可能隐含着深刻的物理学道理，从而激发探索微观世界的兴趣。

2．教材说明

本节主要内容有：

德谟克里特的猜想，分子的概念，分子的大小。

本节是学生探索物质微观结构的开端，而历史上探索物质结构正是从德谟克里特的“原子”猜想开始的，所以教材从这里展开。

这样也有助于学生从自己的生活经验出发建立物质结构的模型。

然后介绍阿伏加德罗提出的分子的概念，认识分子很小而且一般物体中分子的个数很多，为后面学习分子动理论和原子结构做准备。

本节的编写思路是：

从人类认识微观世界的历程展开学生的学习过程。

德谟克里特的“原子”猜想虽然不是现代科学意义上的原子，但可以说是物质由微粒构成观点的源头。

对此,传统教材中或者没有，或者一带而过，这里教材为了展示人类探索的历程，做了较为详细的说明，而且把猜想方法单列明示出来，意在突出猜想方法的内涵。

而对分子的概念、分子的大小，则以介绍和通过计算、体验为主，让学生想像和感受分子的大小。

本节教学重点：

猜想方法是研究微观世界时常用的方法；认识和感受分子的小和多，是以后学习有关知识的基础。

这些都是本节课的重点。

本节教学难点：

在学生的意识中，猜想往往与无端猜忌和臆测有关，因此让学生认识到猜想是一种科学研究方法并领会猜想的内涵是本节课的难点。

3．教学建议

由于本节课是全章的第一节，所以首先是章标题的引入。

章标题可以采用直接引入的方法，然后让学生阅读章首诗。

阅读后由教师组织，就学生没有读懂的词句进行交流讨论。

对于学生提出的问题，先由其他同学解释，解释不出或解释有偏差，最后由教师给出比较明确的观点。

如“物质的本源是什么”是在探究构成物质的微观粒子；“何处是宇宙尽头”是在追寻宇宙的结构和边界；“夸克何时走出禁闭”说的是目前科学家还没有找到独立存在的夸克粒子，夸克被封闭在质子、中子或其他粒子之中，所以称为“夸克禁闭”；“太空深处可有人家”是指人类近年来探寻外星生命的事情。

在此过程中，教师要及时对学生的观点予以评价和梳理。

对章首诗的解读，意图在于让学生意识到，几千年来人类探索物质世界结构是沿着两个方向：

向更细小的方向探索构成物质的最基本单元——这形成了现代的粒子物理学，向更广阔的方向探索宇宙的构成和边界——这形成了现代的天文学和宇宙学。

至此，教师可以提出问题：

关于粒子和宇宙，你知道些什么，还有哪些疑问？

让学生讨论交流，然后汇报。

设计这个问题的依据是，学生对于粒子和宇宙可能通过课外书、新闻、网络、家庭等渠道有所了解，这样可以了解学生的知识基础，并且让这些同学分析有关问题，可以把这些基础作为一种教学资源。

充分利用学生的课外知识，可以满足部分学生的表现欲，锻炼其表达能力，增强其自信心，激发学习兴趣。

在进行以上两个学生活动之后，教师可以进行简单的概括总结，向学生介绍，两千多年前东西方的先哲们已经开始了对微观世界和宇宙的思索和探究，经过许多代科学家前赴后继的不懈努力，至今形成了物理学的两个重要分支——粒子物理学、宇宙学。

本章就对人类探索微观世界和宇宙的历程及成果作粗浅的介绍。