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【摘要】本文以“原子的核式結構模型”一節教學實踐為例，深入研究了項目學習在高中物理教學中的應用。通過研究后發現，通過運用項目學習方式，能夠對學生的學習方式起到有效改變作用，有效提高了學生課前預習的主動性和課堂學習的效率，有效調動了學生的主觀能動性，能夠對老師的教學方式起到改變作用，促使老師角色的轉變，成為學生學習過程中的重要指路人。
【關鍵詞】項目學習;高中物理教學;粒子散射實驗;原子核式結構模型
引言
項目學習來源于國外。實際上，項目學習是一種教學方式，學生是這種教學方式的中心。在項目學習教學方式中，要求學生要參與一定時長的小組合作，能夠對具有挑戰性、復雜的問題進行有效解決，或者能夠順利完善需要進行深入思考的任務。在完成任務或者解決問題過程中，學生能夠通過完成項目任務、對項目作品進行設計等，從而提高自身的綜合素質，掌握更多的知識。本文將以原子的核式結構模型為例，對項目學習的設計與教學實踐過程進行詳細介紹，具有重要意義。
1.教學老師對項目任務的詳細介紹
在上課之前，學生以小組形式進行合作學習，對約10min的劇本進行編寫，在課堂中，選用角色扮演的方式，有效構建核式結構模型，以再現情景，其中一定要根據歷史事實來編制劇本的內容。針對學生劇本的編制與課前學習，幫助學生將學習主線理清，老師可以針對性提出一些相應的驅動問題，具體如下：第一，在湯姆遜發現電子以后，針對原子中還存在帶正電物質現象，他是怎樣推斷出來的。第二，人類對原子結構的研究與電子的發現二者之間存在何種關系。第三，針對湯姆遜所提出來的原子棗糕模型，他提出的主要證據是什么。第四，盧瑟福進行α粒子散射實驗，其主要目的是什么？選用α粒子進行散射實驗的原因是什么？第五，α粒子散射實驗中的相關器材與設計，具有哪些道理。第六，假如湯姆遜提出的棗糕模型是正確的，則行α粒子散射實驗的理論結果與實際結果分別是什么？第七，通過獲取的實驗結果，能夠反映的問題是什么？盧瑟福是以何種思維提出原子核式結構模型的？第八，盧瑟福在進行實驗過程中，遇到了哪些困難。第九，原子核式結構模型存在何種局限性。根據具體項目任務，老師應對項目評價標準進行提前制定，同時對學生進行詳細解釋。
2.學生項目的規劃與實施
在學生進行分組以后，組內成員進行具體分工，通過多種途徑和方法，提前預習原子的核式結構模型，如對參考文獻、書籍進行查閱等。小組成員共同合作編制劇本，通過完善、修改，以實現預期目標，同時能夠順利制作完成課件、能夠順利完成對道具的演示等。在該環節中，老師一定要對各個小組項目的實際進展情況進行高度關注，定期指導學生，有效提高學生對科學家思維過程的關注度。
3.學生項目的展示與評價
3.1通過采用角色扮演方式匯報學習成果
在收集到較多的歷史材料以后，學生在劇本中選定了多種不同的角色，包括湯姆遜、蓋革、盧瑟福等。同時設定了這樣一個情景，即盧瑟福及其助手在大學實驗室中不分白天、黑夜地進行實驗。通過編制人物之間的對話，以將原子核式結構模型的發展過程與發展重要點充分表現出來。通過運用生活中的各種器材，一些小組制定了能夠對α粒子散射實驗進行模擬的道具。
3.2小組展示過后，其他小組提出質疑或者問題
在這個過程中，教學老師一定要對整個課堂進行正確掌握，能夠將錯誤糾正出來，能夠解釋清楚模糊問題，能夠進行深入研究。在小組展示過后，其他小組對其提出質疑或者問題。（1）怎樣對實驗道具進行制作？針對實驗道具，最底部為蛋糕盒底盤，右側長方體盒子主要對α粒子的發射源進行模擬，中間盒子主要對被打磨后的金箔進行模擬，而α粒子穿過金箔打到熒光屏而形成光路的情景，主要由一條亮帶穿過放大鏡來進行模擬。盡管制作的實驗道具并不精致，不過足以對α粒子散射實驗裝置進行有效模擬。（2）盧瑟福與其助手是怎樣通過α粒子散射實驗來對原子結構進行深入研究的？假設一個黑箱子放在你的眼前，要是你想知道黑箱子中的具體情況，便會想盡一切方法來打開黑箱子。不過由于原子結構十分緊密，選用一般方法根本不能將黑箱子打開。在這種情況下，可以選用高速粒子來轟擊箱子。其中，放射性物質內所發射出來的α粒子，其能量是非常大的，能夠對原子中心進行接近。針對α粒子散射現象，通過對其進行觀察后，能夠將其受力推測出來，進而將原子的結構推測出來。（3）α粒子的穿透性并不好，只要一張紙，便能夠將其予以擋住，在進行α粒子散射實驗時，怎樣有效解決這個問題？在進行α粒子散射實驗時，實驗環境是真空環境，所以空氣中其他微粒并不會阻礙α粒子，同時α粒子能夠順利穿過金箔。（4）針對熒光屏上的熒光物，電子與α粒子均能使其發光，怎樣確定α粒子打到熒光屏上？在熒光屏中可以先直接打α粒子，以產生一個標準閃光點，然后將金箔放上去，然后對照標準閃光點和打出的閃光點，以對α粒子是否打在熒光屏上進行確定。（5）在實驗中所選用的金材料，應對其進行哪些方面的考慮？選用金材料，具有許多優勢，包括：第一，金是由原子組成的，本實驗主要對原子結構進行研究。第二，在過去，盧瑟福選用不同的材料進行實驗，其中，金這種材料能夠散射出最多的α粒子，便于實驗的觀測統計。第三，α粒子的穿透性比較差，但是在全部金屬中，金的延展性是最好的。另外，在進行實驗過程中，一些學生補充到，在查閱相關資料時發現，金的質量數是比較大的，所以這也是選擇金材料的一大重要原因。因為金屬于重核，具有比較大的核質量數，所以能夠散射出比較多的α粒子。不過針對以上學生的補充內容，其他學生對其持反對意見，即：在提出核式結構模型以前，人們并不了解原子內部具有原子核，因此在過去，并不是因為金具有比較大的核質量數，才選擇金的。和α粒子相比，金的質量數要大很多，所以α粒子打在金原子上，并不會對金原子造成比較大的影響。所以以上才是選擇金材料的正確原因。針對這些學生的反駁，充分表明他們是從未知和當下角度來考慮的，這是一種十分可貴的精神。
4.小結
通過運用項目學習方式，能夠對學生的學習方式起到有效改變作用，在項目任務的驅動作用下，有效提高了學生課前預習的主動性和課堂學習的效率，有效調動了學生的主觀能動性，同時對學生思維實踐和知識學習互相割裂狀況進行了有效改變，促使學生問題解決能力的和深度學習主動性的提高，獲得了無法從傳統課堂中獲取的感悟。同時通過選用項目學習模式，能夠對老師的教學方式起到改變作用，促使老師角色的轉變，成為學生學習過程中的重要指路人。
參考文獻：
[1]徐飛.項目學習法在教學中的應用方法探討[J].中學物理教學參考.2018(20)
作者:周平 單位:甘肅省酒泉中學
