第五章 专题4 质能方程与核能的计算2023-2024学年新教材高中物理选择性必修第三册同步教学设计（教科版2019）.docx

第五章专题4质能方程与核能的计算2023-2024学年新教材高中物理选择性必修第三册同步教学设计（教科版2019）

主备人

备课成员

教学内容

本节课的教学内容来自于2023-2024学年新教材高中物理选择性必修第三册同步教学设计，即“质能方程与核能的计算”（教科版2019）。本节课主要讲解质能方程的推导、理解以及应用，同时结合实际的核反应，让学生能够深入理解核能的计算。

具体内容包括：

1.质能方程的推导：讲解爱因斯坦的质能方程，让学生理解质量和能量之间的关系。

2.核反应方程：介绍核反应的基本概念，让学生了解核反应的类型以及核反应方程的表示方法。

3.核能的计算：通过核反应方程，引导学生计算核反应过程中的能量变化，让学生掌握核能的计算方法。

4.实际应用：结合现实生活中的核能应用，如核电站、核爆炸等，让学生理解核能在现代科技中的重要作用。

核心素养目标

本节课的核心素养目标主要包括物理观念、科学思维、实验探究和科学态度。通过讲解质能方程的推导和核反应方程的应用，使学生能够建立正确的物理观念，理解质量和能量之间的关系。在分析核反应过程中，培养学生的科学思维，让他们能够运用逻辑推理和数学计算来解决问题。同时，通过小组讨论和实验探究，提高学生合作交流的能力，培养他们勇于探究和坚持真理的科学态度。最终，使学生在理解核能计算的基础上，能够将所学知识应用到实际生活中，提升学生的应用能力和解决实际问题的能力。

教学难点与重点

1.教学重点

-质能方程的推导与理解：本节课的核心是爱因斯坦的质能方程，学生需要理解质量和能量之间的等价关系，以及方程中各个符号的含义。

-核反应方程的类型与表示：学生需要掌握核反应的基本类型，包括重核裂变和轻核聚变，以及如何正确书写核反应方程。

-核能的计算方法：学生应能够利用质能方程计算核反应过程中的能量变化，理解能量守恒定律在核反应中的应用。

-核能在现实生活中的应用：学生需要了解核能在现代科技中的实际应用，如核电站的工作原理和核爆炸的能量释放。

2.教学难点

-质能方程的理解：学生往往难以直观理解质量和能量如何相互转换，因此需要通过具体的例子和实际应用来帮助学生建立直观感受。

-核反应方程的复杂性：核反应方程中的粒子种类和反应过程复杂，学生可能难以理解和记忆各种类型的核反应，需要通过图示和模型来简化理解。

-核能计算的准确性：在计算核反应能量变化时，学生可能忽略质能转换的效率或误用公式，需要通过练习和反馈来提高计算的准确性。

-核能伦理和安全问题：学生在理解核能应用的同时，也需要对核能使用的伦理和安全问题有所认识，这需要教师引导讨论和思考。

学具准备

Xxx

课型

新授课

教法学法

讲授法

课时

第一课时

步骤

师生互动设计

二次备课

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同步教学设计（教科版2019），以便于学生跟随教学进度进行学习和复习。

2.辅助材料：准备与教学内容相关的图片、图表、视频等多媒体资源，如核反应过程的动画、核电站的工作原理示意图等，以帮助学生更直观地理解质能方程和核反应方程。

3.实验器材：如果涉及实验，提前准备实验器材，如放射性物质样本、探测器等，并确保实验器材的完整性和安全性，为学生提供安全的实验环境。

4.教室布置：根据教学需要，布置教室环境，如设置分组讨论区、实验操作台等，以方便学生进行小组讨论和实验操作。同时，确保教室内的教学设备如投影仪、白板等正常运作，以支持教学活动的顺利进行。

教学实施过程

1.课前自主探索

-教师活动：发布预习任务，提供质能方程和核反应方程的预习资料，明确预习目标和要求。设计预习问题，如“质能方程是如何推导出来的？”、“核反应方程有哪些类型？”等，引导学生自主思考。监控预习进度，确保每位学生都完成了预习任务。

-学生活动：学生自主阅读预习资料，理解质能方程和核反应方程的基本概念。思考预习问题，记录自己的理解和疑问。提交预习成果，如笔记、思维导图、问题等。

-教学方法/手段/资源：自主学习法，信息技术手段，预习资料共享和监控。

-作用与目的：帮助学生提前了解本节课的核心内容，为课堂学习做好准备，培养学生的自主学习能力和独立思考能力。

2.课中强化技能

-教师活动：导入新课，通过实际案例或视频介绍核能的广泛应用，引出本节课的主题。讲解知识点，详细讲解质能方程的推导过程和核反应方程的类型。组织课堂活动，如小组讨论核反应的实际情况，让学生在实践中掌握核能计算的方法。解答疑问，针对学生在学习中产生的疑问，进行及时解答和指导。

-学生活动：学生认真听讲并积极思考，参与小组讨论和实践活动，体验核能计算的实际应用。提问与讨论，针