ARTICLE · 993385
初中化学跨学科实践活动2|借模型溯源原子探索历程












2026年暑假期间,江门市新会区会城创新初级中学初三8班和初三15班的学生开展了以《制作模型并梳理科学家探索物质组成与结构的历程》为主题的初中化学跨学科实践活动。我在国家中小学智慧教育平台上发布实践活动任务、学生实践活动开展,到平台批量批阅、针对性线上反馈,实现了“资源导学—假期实践—平台提交—精准评价”活动闭环,引导学生跳出课本静态的原子结构插图,亲手复刻原子结构百年探索史,在查阅探索与手工创作中构建真正的科学思维。

指导老师: 曾志霞
江门市新会区会城创新初级中学初中化学高级教师

PART.01

一、平台前期筹备:
配齐资源,明确暑假实践任务

活动启动阶段,我在国家中小学智慧教育平台的工作台“作业活动”板块新建本次跨学科实践活动任务,上传相关的导学资源:
1. 推送平台学习资源
依托平台“课程教学”资源库,推送初中化学跨学科实践活动2精品课、α粒子散射仿真实验素材、道尔顿/汤姆逊/卢瑟福三代模型史料,学生随时点开自主查阅;同步上传以水为例的拓展任务导学单,引导学有余力的学生自主梳理宏观物质—微观微粒探究思路。
2. 清晰分层作业细则
在作业清单中明确两大任务,将三代原子模型制作+配套逻辑文字梳理定为必做核心任务。
必做:按历史先后顺序,制作道尔顿实心球、汤姆逊枣糕、卢瑟福核式结构三套原子模型;同步手写/文档撰写文字说明,解释每代模型提出背景、实验依据、被修正淘汰的原因;
拓展:以水为载体,梳理完整物质组成与结构探究思路,作为拔高拓展内容。
同时提前说明提交要求:成品实拍图、模型制作过程照片或视频、文字梳理文稿或实践报告,以图片或文档形式在平台作业栏上传提交。

3. 线上答疑通道开放
借助平台作业评论区开启常态化答疑,学生居家制作遇到材料选择、科学史逻辑困惑,可随时留言提问,定时集中线上回复,保障实践全程不卡壳。


PART.02

二、平台批量批阅:
批改中发现初三学生作业共性卡点

依托平台线上批阅功能,逐份查看学生上传的模型照片视频、配套文字材料,在批量审阅中发现本次实践最突出的问题:
绝大多数同学动手能力突出,利用黏土、黄豆、绿豆、硬纸板等常见材料完成三套原子模型,不少作品造型精致、层次清晰;但普遍存在重手工、轻逻辑的浅层学习问题。

三8班张丹华同学作品视频
学生能清晰区分三个模型外形,配套文字却写不清模型迭代的先后因果:
1. 说不清道尔顿“原子不可分割”假说的时代背景;
2. 无法解释电子发现如何推翻实心球,催生枣糕模型;
3. 看不懂α粒子散射实验现象和卢瑟福核式模型之间的推理关系。
多数学生把三套模型当成彼此独立的背诵插图,割裂了假说→实验→推翻修正→新模型这条贯穿百年科学史的核心脉络,缺少对“模型更迭先后顺序、迭代原因”的深度思考,这也是本次线上批改后,我针对性线上点评、重点引导修正的核心问题。


PART.03

三、居家动手实践:
复刻原子百年探索,文字梳理补足线下讲解短板

考虑是初三毕业生暑假实践作业,无法开展班级上台讲解,本次实践活动采用“实物模型+书面梳理”双线并行的模式,搭配仿真实验等资源辅助理解:

01

1. 低成本手工创作,按时间线完成三代原子模型
同学们就地取材,用家中随手可得的物品完成创作,少数有条件的学生尝试3D打印制作立体模型。
▶道尔顿模型:完整实心球体,对应早期“原子不可再分”猜想;
▶汤姆逊枣糕模型:正电荷基底球体镶嵌细小颗粒代表电子,体现电子发现的里程碑意义;
▶卢瑟福核式模型:中心集中摆放原子核,外部分散排布代表电子的小颗粒,还原散射实验结论。
作业硬性要求学生严格按照历史时间顺序分步制作,完成一代就查阅史料记录该模型的局限性,再动手制作下一代修正模型,在分步创作中直观感受“质疑—推翻—重构”的科学探索流程。

02

2. 配套书面文字梳理,替代线下展示分享
缺少课堂讲解环节,我把文字梳理定为作业核心评分项,要求每位学生同步提交文字材料,围绕三套模型依次写清三点内容:
(1)对应科学家提出模型的核心观点;
(2)支撑该假说的关键实验与证据;
(3)后续哪项科学发现暴露模型缺陷,推动新理论诞生。

三8班何恺盈同学作品视频



翻看平台内学生提交的文稿能明显感受到转变:从前课堂上只会死记硬背知识,这个暑假亲手制作、自主推演后,不少学生在文字感悟中写道:科学从来不是固定不变的标准答案,而是在无数次实验、不断修正中靠近真理,敢于质疑、用证据验证才是科学的本质。

03

3. 平台仿真资源辅助,攻克最难理解的卢瑟福实验
针对抽象难懂的α粒子散射实验,我在平台推送α粒子散射仿真模拟实验和α粒子散射数字实验,学生可线上直观观测粒子散射轨迹,从可视化现象理解“原子绝大部分空间为空、内部存在致密原子核”,弥补静态模型无法呈现动态实验的短板,打通“实验现象→推理结论”的思维断层。
α粒子散射仿真模拟实验视频
α粒子散射数字实验


PART.04

四、平台精准反馈:
分层线上点评,落实初三化学四大核心素养

全部批阅完成后,我挑选优秀作品作标记,并导出保存素材。本次实践活动对学生点评体现以下几方面:
1. 化学观念:点评中重点引导学生打破“科学知识永久不变”的固化思维,建立持续修正发展的微粒观、物质结构观;
2. 科学思维:针对逻辑梳理薄弱的学生,线上逐条批注补充推理链条,引导完整走完“提出假说—构建模型—实验取证—修正模型”科学推理路径;
3. 科学探究与实践:肯定学生自主查阅史料、设计制作方案、独立完成创作、书面梳理总结的实践过程;
4. 科学态度与责任:结合科学史素材线上点评,引导学生体会历代科学家严谨求实、敢于推翻自我的探究精神。



平台自动保存所有学生模型作品、文字文稿,完整记录本次跨学科实践全过程,形成可回看、可追溯的实践成果档案。


PART.05

五、复盘:依托国家中小学智慧教育平台开展模型作业的4个关键要点

1. 线上评价不以模型美观度为标准,逻辑梳理是核心打分项
平台批阅时优先审阅配套文字材料,模型造型仅作参考,重点评判学生是否理清模型迭代的先后因果;模型只是载体,完整的推理逻辑才是本次作业内核。
2. 平台前置配齐资源,降低学生居家实践门槛
充分利用国家中小学智慧教育平台内置学习资源:精品课、仿真实验、史料课件,给所有学生在实践活动中提供优质免费的学习资源。
3. 严格要求按历史顺序制作,“推翻重构”是思维训练重点
作业任务中明确要求只单独制作卢瑟福核式模型、跳过前两代理论;按时间线依次制作、逐层推翻重构的过程,是训练科学思维最关键的一环。
4. 书面文字梳理+平台点评,弥补假期无课堂展示讲解的短板
初三毕业生暑假实践活动缺少班级分享环节,配套文字解读是刚需;只上传模型、无文字思考极易出现“只有成品、没有深度理解”的问题,搭配平台一对一文字或语音作业点评,完善思维矫正与深化。


PART.06

六、实践感悟


课本上一张静态原子结构插图,只能让初三学生短暂记住原子外形;依托国家中小学智慧教育平台完成全流程活动实践,一套亲手按历史顺序制作、附带完整文字推演、留有数字化学习痕迹的原子模型,才能让学生读懂跨越百年、不断试错迭代的完整科学探索脉络。
这个暑假,借助国家中小学智慧教育平台打通导学、实践、提交、评价全链条,我们从学生作业暴露的浅层学习问题出发,引导学生重走道尔顿、汤姆逊、卢瑟福的探索之路。当同学们不再把三代原子模型割裂成孤立的背诵考点,而是看见一条层层递进、持续更新的科学探究之路时,抽象的微粒观、理科科学思维才算真正扎根,也为初三“物质构成的奥秘”板块筑牢底层逻辑。
后续我会继续挖掘国家中小学智慧教育平台的教学功能,不断优化学生跨学科活动开展,让看不见、摸不着的微观化学知识具象化,让初三化学学习跳出机械背诵,重在探究、思考与推理。

-end-
关注我们:曾志霞化学名师工作室




素材丨创新中学908、915班学生
撰稿丨曾志霞
编辑丨李玉兰
审核丨曾志霞
