高效作业291原子核的组成2023-2024学年新教材高中物理选择性必修第三册课程探究与巩固教师用书配套教学设计（人教版）.docx

高效作业291原子核的组成2023-2024学年新教材高中物理选择性必修第三册课程探究与巩固教师用书配套教学设计（人教版）

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教学内容

本节课选自2023-2024学年新教材高中物理选择性必修第三册的“高效作业291原子核的组成”部分。教学内容主要包括以下两个方面：

1.原子核的构成：回顾原子的基本结构，重点探讨原子核由质子和中子组成的特点及其作用。

2.原子核的结合能：介绍原子核结合能的概念，解释为何原子核具有结合能，并探讨质量亏损与结合能之间的关系。

本节课旨在帮助学生深入理解原子核的组成及其内部作用力，为后续学习核反应和核能等知识点打下基础。教学内容与教材紧密关联，注重知识点的探究与巩固。

核心素养目标

1.物理观念：理解原子核的组成，掌握质子、中子及结合能的基本概念，形成对原子核稳定性的认识。

2.科学思维：通过分析原子核的结合过程，培养学生逻辑推理和批判性思维能力，提高解决实际问题的能力。

3.科学探究：鼓励学生主动参与探究活动，学会合作交流，培养实验操作和数据分析的能力。

4.科学态度与责任：激发学生对原子核物理的兴趣，培养其尊重事实、严谨治学的态度，关注核物理在科技发展中的应用。

本节课的核心素养目标与新教材要求相符，旨在全面提升学生的物理学科素养，为学生的终身发展奠定基础。

教学难点与重点

1.教学重点

-原子核的组成：质子和中子的基本特性，以及它们在原子核中的作用。

-原子核结合能的概念：理解结合能的定义，掌握结合能与原子核稳定性的关系。

-质量亏损与结合能的关系：通过爱因斯坦质能方程，理解质量亏损如何转化为结合能。

-核力的作用：介绍核力与库仑力的区别，以及核力在维持原子核稳定中的作用。

举例解释：

-通过图示和模型，直观展示原子核内部质子和中子的分布，强调它们数量不同导致的原子核性质变化。

-使用实际数据或案例，说明结合能的大小与原子核的稳定性之间的关系。

-通过数学推导和实例计算，让学生理解质量亏损与结合能之间的定量关系。

2.教学难点

-理解核力的性质：核力是一种强相互作用力，其作用范围短、作用强度大，与日常生活中的力有所不同，学生难以直观理解。

-结合能的物理意义：结合能是一个抽象概念，学生可能难以将其与实际的物理过程联系起来。

-质量亏损与能量转换的关系：学生可能对质量能够转化为能量的概念感到困惑。

举例解释：

-通过比较核力与电磁力的异同，帮助学生理解核力的特殊性质。

-通过实验模拟或动画演示，让学生看到核反应中释放能量的过程，加深对结合能物理意义的理解。

-通过讨论和解释质能方程，使用生活中的例子（如核电站工作原理），帮助学生理解质量亏损与能量转换的物理现象。

在教学过程中，教师应围绕这些重点和难点内容，设计富有启发性的问题和活动，采用直观演示、实验探究、数学建模等多种教学方法，确保学生能够深入理解原子核的组成和结合能的相关知识。同时，注重学生的个体差异，为不同层次的学生提供适当的辅导和支持，帮助他们有效突破学习难点。

教学资源准备

1.教材：

-确保每位学生都有2023-2024学年新教材高中物理选择性必修第三册教材，以便跟随课堂进度进行自学和笔记。

-准备课程探究与巩固教师用书，以便教师参考教学设计和学生作业指导。

2.辅助材料：

-准备原子核结构、质子与中子分布的图片和模型，以便直观展示原子核的组成。

-准备原子核结合能的图表和数据，展示不同原子核的结合能差异。

-搜集核反应和核能释放的视频资料，帮助学生理解结合能的实际应用。

-设计和打印学习指南和思考题，引导学生进行课堂讨论和课后复习。

3.实验器材：

-准备示波器、放射性元素样本等实验器材，用于演示原子核的放射性和结合能的测量。

-确保实验器材的安全性和可靠性，配备必要的防护设备和安全指导。

-准备实验操作手册，指导学生正确进行实验操作，确保实验安全。

4.教室布置：

-在教室前方设置讲台和投影设备，便于展示多媒体教学资源。

-在教室中部设置实验操作台，用于进行小组实验活动。

-在教室四周设置分组讨论区，便于学生进行合作学习和讨论。

-准备白板或黑板，方便教师板书和总结关键知识点。

-确保教室光线充足，通风良好，为学生创造一个舒适的学习环境。

教学流程

（一）课前准备（预计用时：5分钟）

学生预习：

发放预习材料，引导学生提前了解原子核组成的学习内容，标记出有疑问或不懂的地方。

设计预习问题，如“原子核由哪些粒子组成？”“结合能是什么？”激发学生思考，为课堂学习原子核的组成和结合能内容做好准备。

教师备课：

深入研究教材，明确教学目标和重难点。

准备教学用具和多媒体资源，确保教学过程的顺利进行。

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