在現行的粵教版教材中，原子物理包含了《原子結構之謎》及《原子核》兩章.在高中階段，該模塊的地位難以與力學，電學相提并論，高考考查要求的層次也較低.近三年廣東高考要么是以一道選擇題的形式出現，要不干脆沒有考查，當然這也難以厚非，因為新高考試題數目太少，而要考查知識點的數量太多.因此該模塊在教學中得不到教師足夠的重視也就不難理解了.然而如果我們細讀課程標準，深挖教材，會發現原子物理在高中物理教學中是有其獨特作用的.具體可以體現在以下三個方面.一是可以增強同學們學習物理的興趣，學生是愛聽故事的，在其它章節是很難出現這么豐富的史料，這么感性的文字的.二是可以讓學生深切體驗到物理是以實驗為基礎的學科.物理學的發展離不開實驗，同時新的理論的需要經得起實驗的檢驗，通過對這一模塊的學習，可以清楚的看到科學家們是如何通過一個個開拓性的實驗，一步步打開原子世界之門的.三是從培養學生情感態度，價值觀上來說，本模塊的學習有助于同學們形成不具權威，尊重事實的科學精神；同時也可以領略到科學家們的求知熱情和奉獻精神.正如新的課程標準中所指出的那樣：“歷史上，對于原子結構的認識，典型地展示了人類認識自然規律的科學方法，在該模塊的學習中，要注意體會其中的科學方法、科學思想，感受科學的和諧美.”因此，作為授課者，我們沒有理由不深入思考該模塊的教學，不通過自己的教學讓該模塊在學生的物理學習中發揮其應有的作用.

為了實現上述目標，故對原子物理的教學提出兩點建議.

1授課時注重系統性，明確各事件間的先后關系，因果聯系，做到自然，真實

該模塊知識的特點是人物和事件都很多.需記憶的知識點也不少.如果不注意事件間的先后關系，因果聯系，不理解它們之間繼承與發展關系，就會讓學生感覺內容繁雜，混亂，難以形成長久有效的記憶.心理學的研究也揭示零碎，松散，互不關聯的知識是難以記憶的.而相互關聯的成體系的知識則易于接受和記憶.因此教師授課時很有必要自覺地注重系統性.讓學生對該部分內容形成穩固有序的結構.對整個原子物理的教學完成后，應該讓學生對整個模塊形成如下印象：

（1）在湯姆生發現電子之前，人們普遍認為原子是不可再分的.正是因為湯姆生對陰極射線的研究，導致了電子的被發現，同時也破除了原子不可再分的觀念.明確地指出電子是原子的一部分，因此敲開原子世界大門的榮譽歸功于湯姆生是恰當的.電子被發現之后，一個很自然的問題隨之而來，因為原子是呈電中性的，而電子是帶負電的，則原子內部必定還存在和電子電量相等的正電荷，那這個正電荷在原子內部是如何分布的呢？

湯姆生給出了自己的猜想，他提出了原子結構的棗糕式模型；以后的事實證明棗糕式模型有點糟糕，它無法解釋α粒子的的散射實驗.

（2）當然科學發展的不會因為一次不成功的嘗試就終止了.接著就是盧瑟福出場了，他通過對α粒子的散射實驗的研究，創立了原子的核式結構，成功的解釋了該實驗的現象.同時提出了原子核的概念，并定性的給出了原子核在整個原子內部空間所占據的大小.

（3）還有一個問題也是很自然的.那就是既然電子帶電，能不能測出它具體的電量呢.密立根通過巧妙得到油滴實驗，做到了這一點.

（4）隨后問題接踵而至，既然原子內部還有核，那原子核是不是就是一個不可分的整體呢？盧瑟福用α粒子轟擊氮核，從而發現了質子，證實了原子核也是可分的.那是不是原子核只有質子呢？問題的回答還得依賴于實驗，實驗發現絕大多數原子核的電荷數只是質量數的一半甚至還少.通俗的說就原子核內如果只有質子，那就會出現電量和核外電子相當了，而質量只有實際原子核質量的一半甚至還不到.因此盧瑟福提出了他的預言：核內應該還存在質量和質子相當但不帶電的中性粒子，他把它稱之為中子.不過同學們需要注意的是，盧瑟福的預言和瑪雅人的預言是不同的，他是有科學根據的.

（5）在盧瑟福提出中子預言十三年之后，盧瑟福的學生查德威克果真驗證到中子存在.值得一提的是其實在查德威克之前約里奧·居里夫婦就已經通過實驗讓鈹釋放出中子了，但他們以為是高能光子.查德威克得知這個實驗之后，只是重復了他們的實驗.不過他通過細致的分析，確認那種不帶電的粒子不是光子，是他老師所預言的中子，故發現中子的桂冠還是給了查德威克.正如事后約里奧·居里所說：“大多數物理學家，包括我們自己在內，沒有注意到盧瑟福的這個預言，但是它一直存在于查德威克工作的卡文迪許實驗室的空氣里.因此在那兒發現中子是合情合理的，也是公道的”這也反映出他們的寬廣胸懷和高尚的品質.

（6）對于原子的結構還可以提出以下幾個問題

①原子核除了在外界粒子的轟擊下發生變化，它會自發的發生變化嗎？

②既然原子核是由中子和質子構成的，那質子與質子之間必有庫侖斥力的.那原子核是依賴什么力量來對抗靜電斥力，而保持自身不分離的？

③核外電子圍繞核運動又遵循什么樣的規律呢？

對第一個問題的突破來至于貝克勒爾對放射性現象的研究.隨后居里夫婦發現了放射性更強的鐳和釙.盧瑟福總結出放射性的射線有三種：α，β，γ.接著約里奧·居里夫婦又發現不僅天然元素具有放射性，一些人造同位素也具有放射性.那放射性對于我們有何意義呢？回答如下：現在放射性同位素在工業，農業，醫學上有廣泛的應用.但過量的輻射對人體有害.

對于第二個問題，科學家提出了核力的概念，它是一種短程力，只存在于原子核內部.對于核力和結合能的研究，導致核能概念的提出，現在人類已經可以利用核能了，釋放核能的形式有兩種，一種是聚變（太陽內部），一種是裂變（核電站，原子彈）.

對于第三個問題，科學家是從原子光譜的分列性獲得啟發的，最終由波爾提出了氫原子的能級結構圓滿的解釋了氫原子的光譜，甚至還準確預言了氫原子的部分光譜.

以原子物理發展的主要進程為脈絡，將知識系統化，相信會為學生的記憶和理解提供便利.最后，為了方便同學們接受和理解，可以將主要的科學史實以表格形式給出來.

2善于利用科學史實，對同學進行情感態度與價值觀的熏陶和感染，培養健全的人格，增強學習物理的興趣

相信很多老師有這樣的經歷，在高中物理的很多章節，編寫教案一個讓人苦惱的地方就是對教學三維目標中情感態度，價值的提煉.即使勉強寫上了，很多時候也是流于形式，上課時也難以落實.但是在原子物理部分，可以對同學進行情感態度與價值觀的熏陶和感染的素材可以說是俯拾皆是，且很自然，毫不牽強.舉例如下：

（1）從湯姆生雖然發現了電子，但其提出的原子結構的棗糕式模型有很大局限性，讓同學們體會到，科學是實驗為基礎的，尊重事實永遠是科學研究的第一要求，在權威和事實面前，一定選擇的是后者，同時也意識到再偉大的科學家也不一定永遠正確.

（2）從查德威克和約里奧·居里夫婦在發現中子過程中的一得一失看，成功當然離不開努力，但僅有埋頭苦干的精神還不夠，也需與他人交流，協作，愿意傾聽別人的想法，而不是閉門造車.要知道機遇總是垂青有準備的人.

（3）從盧瑟福與查德威克的師生關系；居里夫婦與約里奧·居里夫婦的翁婿關系，體驗科學研究的傳承性，以及家庭氛圍，學術氛圍對一個人成才的影響.

（4）從居里夫婦對放射性的刻苦專研和忘我研究，以及發現鐳后，不為利益所動.體驗優秀科學家的獻身精神和高尚情操.同時對釙的命名也體現了居里夫人愛國主義精神.

（5）從密立根油滴實驗測電子電量，體會科學家在遇到難題時思維的創新性，以及設計實驗思路的巧妙性.

（6）從原子光譜到波爾的氫原子理論，體會到看在物理學發展過程中實驗或現象與物理理論的關系.

（7）從放射性的應用和防護以及核能的兩大具體應用，即原子彈和核電站，看科學技術與人的關系，科學技術的發展對環境的影響.

（8）從原子物理的一步步的發展看個人貢獻與整體學科進步的關系，科學的繼承與發展關系.理解牛頓所說的“站在巨人的肩膀上”這句話的含義.

3小結

最后以新課程標準中的一段話來結束本文：“科學過程是科學家群體從事科學活動的智力勞動過程.科學發展的歷史表明，每一個科學上的新發現，特別是具有重大意義的科學發現，都為后繼者提供寶貴的教益和啟迪.教學既應對科學過程所凝練、升華的科學思維方式和科學研究方法有較為精到的展示，讓學習者汲取前輩科學家科學思維和研究方法的滋養；也要以鮮活的資料弘揚其科學精神和獻身于科學的意志品質，使學習者受到生動的情感態度與價值觀的熏陶和感染，有利于健全人格的養成”.對原子物理的教學可以成為這段話最好的注腳.

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