利用宏观模型揭示微观机理的实例分析.doc

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1、利用宏观模型揭示微观机理的实例分析p 教师在物理教学中，会遇到一些无法用实验验证的物理规律，尤其是在揭示物体的微观机理的问题上，更是显得束手无策.那么，如何才能通过教学更好地揭示物质的微观机理，帮助学生理清思路呢？最好的办法就是恰如其分地设计教学模型.利用宏观模型揭示微观机理，会显的更直观，更形象，能够简化问题，便于学生辨识和理解.以下就是我在原子物理教学中利用宏观建模帮助学生了解微观机理的具体实例和大家分享和商榷.【实例分析p 】探究原子微观结构的奥秘宏观模型设计：把地球比作原子，地球就是微观世界原子的放大.（1）选择物理模型要符合揭示设定问题的特征，要具有科学性、可行性以及可操作性如何揭示

2、原子的微观结构，探究微观世界的奥秘？物理学中，宏观世界和微观世界有着默契的对称美，宏观物体和微观粒子更能体现了这种美学的对称.在探寻微观世界的“宝藏”时，采用地球的结构宏观模型能形象化、直观地揭示微观原子世界的奥秘.虽说以地球作为宏观模型无法操作，但通过比照的方法也是科学的和可行的.（2）教法与学法设计要契合建模的意图，同时也要适应学生的接受和理解能力，方法应该灵活多样，“教无定法，学无定式”教法设计：揭示原子结构教学中我采用的方法是比照分析p 法和互动式教学法.学生在学习原子物理学知识时，对原子结构的认识模糊，感觉看不见，摸不着，很抽象，苦涩难理解.教师如何激发学生学习兴趣，运用科学的方法指

3、导学生，理清思路，树立信心，引导学生更好地认识原子结构呢？我在教学中把地球比作原子让学生通过宏观建模探究微观世界的奥秘.教学中和学生之间积极互动，不断引导学生，激发学生积极思维，并掌控教学过程，对学生讨论的问题进行评析和小结.学法设计：采用小组合作学习的方法，把学生分成若干小组，针对教师提出的问题，通过小组讨论得出答案，每组推荐一人陈述讨论结果，也可以提出小组不同的观点和看法，提交全班共同讨论，讨论必须有时间的设定.（3）教师在教学环节中问题设计要从建立宏观模型出发，既要简洁明了，又要思路清晰，便于探究设定的微观问题设定适合探究微观机理的宏观模型后，教师首先要考虑的是在教学环节中设计和建立宏观

4、模型相适应的的一些揭示微观机理的问题，问题设计要简洁明了，便于学生在课堂上探究微观原子结构问题.在探究原子结构教学中我是从宏观模型入手设计的问题的.问题设计遵循由浅入深，由表及里，循序渐进的原则，从宏观到微观逐步揭示原子构成的微观机理.【宏观模型问题设计】问题1：简述地球的结构，人们通常讲的天地指的是什么？问题2：地球上的物质能否再分？地球其实是由地球内部和地球外部两种环境构成.地球内环境是由地核、地幔、地壳构成，地球外环境是由大气层、电离层和臭氧层构成.而学生只知道地球是由内环境构成的，往往忽视了地球的外环境.地球越指向地心地质密度越大，地质层越坚硬.地球本身是由无数不同的物质构成的，每个物

5、质可以再分，直到划分到宏观的最小物质，而这种最小物质再细分就是进入微观世界了.人类居住的“地球”，其实是地球的地壳，地球内部蕴藏着丰富的物质资.我们通常讲的“天空”，不过是我们肉眼能够观察到的范围，也就是大气层、电离层、臭氧层以内了.【微观问题设计】问题3：原子和地球有哪些相似之处呢？问题4：原子是否是构成物质的最小微粒？原子是否可以再分？原子是怎样构成的？教学中，我把原子放大，用地球形象化代替原子，向学生提问地球是由什么构成的，地球上的物质是否可以进一步细分？通过学生分析p 探讨会得出结论.学生知道地球上的水可以分解为氢气和氧气，土壤里存在大量的矿物质，各种矿物质可以继续分；大气层有氧气、氮

6、气、二氧化碳等物质，空气是流动的.同时演绎到原子，这样再讲原子不是组成物质的最小微粒，原子可以分为原子核和核外电子，就像地壳、地核和地壳以外的大气层、电离层和臭氧层；原子核可以分为质子与中子；质子与中子还可以分，质子可以分为夸子、超子、介子等等，中子可以分为中微子和反中子等等，而这些都可以继续分；核外电子可以看成是地球的大气层、电离层和臭氧层，大气层由不同成分组成，所以折射电子也可以分为轻子或者比轻子更轻.学生就容易理解和认可了.通过以上范例探讨分析p ，用宏观模型揭示微观原子的奥秘，是物理学研究问题的方法，学生学起来会一目了然，通俗易懂.教学中通过建立宏观模型能够帮助学生认识微观世界，教学中探讨问题采用的方法更有利于学生创造性思维能力的培养.结论在原子物理教学中恰如其分地建立宏观模型有助于学生了解微观机理，能够弥补实验条件不足的缺陷，使一些比较抽象化的微观问题变得更加简单、直观，会有利于培养学生形象化思维能力和对微观机理的认识，以便更好地揭示微观世界的奥秘.第 3 页 共 3 页