【摘要】本文以“原子的核式结构模型”一节教学实践为例，深入研究了项目学习在高中物理教学中的应用。通过研究后发现，通过运用项目学习方式，能够对学生的学习方式起到有效改变作用，有效提高了学生课前预习的主动性和课堂学习的效率，有效调动了学生的主观能动性，能够对老师的教学方式起到改变作用，促使老师角色的转变，成为学生学习过程中的重要指路人。

【关键词】项目学习  高中物理教学  粒子散射实验  原子核式结构模型

【中图分类号】G633.7 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2020）02-0192-02

引言

项目学习来源于国外。实际上，项目学习是一种教学方式，学生是这种教学方式的中心。在项目学习教学方式中，要求学生要参与一定时长的小组合作，能够对具有挑战性、复杂的问题进行有效解决，或者能够顺利完善需要进行深入思考的任务。在完成任务或者解决问题过程中，学生能够通过完成项目任务、对项目作品进行设计等，从而提高自身的综合素质，掌握更多的知识。本文将以原子的核式结构模型为例，对项目学习的设计与教学实践过程进行详细介绍，具有重要意义。

1.教学老师对项目任务的详细介绍

在上课之前，学生以小组形式进行合作学习，对约10min的剧本进行编写，在课堂中，选用角色扮演的方式，有效构建核式结构模型，以再现情景，其中一定要根据历史事实来编制剧本的内容。

针对学生剧本的编制与课前学习，帮助学生将学习主线理清，老师可以针对性提出一些相应的驱动问题，具体如下：

第一，在汤姆逊发现電子以后，针对原子中还存在带正电物质现象，他是怎样推断出来的。

第二，人类对原子结构的研究与电子的发现二者之间存在何种关系。

第三，针对汤姆逊所提出来的原子枣糕模型，他提出的主要证据是什么。

第四，卢瑟福进行α粒子散射实验，其主要目的是什么？选用α粒子进行散射实验的原因是什么？

第五，α粒子散射实验中的相关器材与设计，具有哪些道理。

第六，假如汤姆逊提出的枣糕模型是正确的，则行α粒子散射实验的理论结果与实际结果分别是什么？

第七，通过获取的实验结果，能够反映的问题是什么？卢瑟福是以何种思维提出原子核式结构模型的？

第八，卢瑟福在进行实验过程中，遇到了哪些困难。

第九，原子核式结构模型存在何种局限性。

根据具体项目任务，老师应对项目评价标准进行提前制定，同时对学生进行详细解释。

2.学生项目的规划与实施

在学生进行分组以后，组内成员进行具体分工，通过多种途径和方法，提前预习原子的核式结构模型，如对参考文献、书籍进行查阅等。小组成员共同合作编制剧本，通过完善、修改，以实现预期目标，同时能够顺利制作完成课件、能够顺利完成对道具的演示等。在该环节中，老师一定要对各个小组项目的实际进展情况进行高度关注，定期指导学生，有效提高学生对科学家思维过程的关注度。

3.学生项目的展示与评价

3.1通过采用角色扮演方式汇报学习成果

在收集到较多的历史材料以后，学生在剧本中选定了多种不同的角色，包括汤姆逊、盖革、卢瑟福等。同时设定了这样一个情景，即卢瑟福及其助手在大学实验室中不分白天、黑夜地进行实验。通过编制人物之间的对话，以将原子核式结构模型的发展过程与发展重要点充分表现出来。通过运用生活中的各种器材，一些小组制定了能够对α粒子散射实验进行模拟的道具。

3.2小组展示过后，其他小组提出质疑或者问题

在这个过程中，教学老师一定要对整个课堂进行正确掌握，能够将错误纠正出来，能够解释清楚模糊问题，能够进行深入研究。在小组展示过后，其他小组对其提出质疑或者问题。

（1）怎样对实验道具进行制作？

针对实验道具，最底部为蛋糕盒底盘，右侧长方体盒子主要对α粒子的发射源进行模拟，中间盒子主要对被打磨后的金箔进行模拟，而α粒子穿过金箔打到荧光屏而形成光路的情景，主要由一条亮带穿过放大镜来进行模拟。尽管制作的实验道具并不精致，不过足以对α粒子散射实验装置进行有效模拟。

（2）卢瑟福与其助手是怎样通过α粒子散射实验来对原子结构进行深入研究的？

假设一个黑箱子放在你的眼前，要是你想知道黑箱子中的具体情况，便会想尽一切方法来打开黑箱子。不过由于原子结构十分紧密，选用一般方法根本不能将黑箱子打开。在这种情况下，可以选用高速粒子来轰击箱子。其中，放射性物质内所发射出来的α粒子，其能量是非常大的，能够对原子中心进行接近。针对α粒子散射现象，通过对其进行观察后，能够将其受力推测出来，进而将原子的结构推测出来。

（3）α粒子的穿透性并不好，只要一张纸，便能够将其予以挡住，在进行α粒子散射实验时，怎样有效解决这个问题？

在进行α粒子散射实验时，实验环境是真空环境，所以空气中其他微粒并不会阻碍α粒子，同时α粒子能够顺利穿过金箔。

（4）针对荧光屏上的荧光物，电子与α粒子均能使其发光，怎样确定α粒子打到荧光屏上？

在荧光屏中可以先直接打α粒子，以产生一个标准闪光点，然后将金箔放上去，然后对照标准闪光点和打出的闪光点，以对α粒子是否打在荧光屏上进行确定。

（5）在实验中所选用的金材料，应对其进行哪些方面的考虑？

选用金材料，具有许多优势，包括：第一，金是由原子组成的，本实验主要对原子结构进行研究。第二，在过去，卢瑟福选用不同的材料进行实验，其中，金这种材料能够散射出最多的α粒子，便于实验的观测统计。第三，α粒子的穿透性比较差，但是在全部金属中，金的延展性是最好的。

另外，在进行实验过程中，一些学生补充到，在查阅相关资料时发现，金的质量数是比较大的，所以这也是选择金材料的一大重要原因。因为金属于重核，具有比较大的核质量数，所以能够散射出比较多的α粒子。不过针对以上学生的补充内容，其他学生对其持反对意见，即：在提出核式结构模型以前，人们并不了解原子内部具有原子核，因此在过去，并不是因为金具有比较大的核质量数，才选择金的。和α粒子相比，金的质量数要大很多，所以α粒子打在金原子上，并不会对金原子造成比较大的影响。所以以上才是选择金材料的正确原因。针对这些学生的反驳，充分表明他们是从未知和当下角度来考虑的，这是一种十分可贵的精神。

4.小结

通过运用项目学习方式，能够对学生的学习方式起到有效改变作用，在项目任务的驱动作用下，有效提高了学生课前预习的主动性和课堂学习的效率，有效调动了学生的主观能动性，同时对学生思维实践和知识学习互相割裂状况进行了有效改变，促使学生问题解决能力的和深度学习主动性的提高，获得了无法从传统课堂中获取的感悟。同时通过选用项目学习模式，能够对老师的教学方式起到改变作用，促使老师角色的转变，成为学生学习过程中的重要指路人。

参考文献：

[1]徐飞.项目学习法在教学中的应用方法探讨[J].中学物理教学参考.2018（20）

作者简介：

周平，汉族，甘肃酒泉市人，一级教师，研究方向：高中物理。