第5章第1~2节原子核的组成放射性元素的衰变（教学设计）2023-2024学年新教材高中物理选择性必修第三册（教科版2019）.docx

第5章第1~2节原子核的组成放射性元素的衰变（教学设计）2023-2024学年新教材高中物理选择性必修第三册（教科版2019）

主备人

备课成员

教材分析

一、教材分析：“第5章第1~2节原子核的组成放射性元素的衰变（教学设计）2023-2024学年新教材高中物理选择性必修第三册（教科版2019）”。本章节主要介绍了原子核的组成、放射性元素的衰变现象及其类型，旨在帮助学生理解原子核结构及其不稳定性的本质，掌握放射性衰变的规律。通过本节课的学习，使学生能够运用放射性衰变的知识解释自然界中的现象，为后续学习核物理和核能有坚实基础。

核心素养目标

二、核心素养目标：培养学生物理观念、科学思维、实验探究和创新意识。通过学习原子核组成和放射性衰变，使学生能够建立正确的核物理观念，发展科学推理和模型建构的能力；在实验探究中，引导学生观察放射性衰变现象，培养实证意识和科学探究方法；同时，鼓励学生运用所学知识解决实际问题，激发创新思维和探究精神。

学习者分析

1.学生已经掌握了原子结构、元素周期表等基础知识，对原子内部的微观粒子有一定了解，能够理解基本的物理概念和科学原理。

2.学生对探索自然界的奥秘充满兴趣，具备一定的逻辑思维和分析能力，学习风格多样，有的偏好实验操作，有的喜欢理论推导。

3.学生可能遇到的困难和挑战包括对原子核内部结构的抽象理解，放射性衰变规律的数学处理，以及将理论知识应用到实际问题中的能力。此外，对于实验数据的收集和分析可能也会感到困难。

学具准备

多媒体

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

教学方法与手段

教学方法：

1.讲授法，系统介绍原子核组成和放射性衰变的理论知识。

2.讨论法，组织学生探讨放射性衰变在实际生活中的应用和影响。

3.实验法，通过实验观察放射性衰变现象，加深学生对衰变规律的理解。

教学手段：

1.多媒体设备，展示原子核结构模型和放射性衰变动画，增强直观性。

2.教学软件，利用模拟软件进行放射性衰变的模拟实验，提高互动性。

3.网络资源，提供在线资料和视频，扩展学生的学习资源和视野。

教学过程设计

1.导入环节（用时5分钟）

-利用多媒体展示一张美丽的星空图片，引导学生观察宇宙中的恒星和星系，提问：“恒星内部发生了什么物理过程，使得它们如此灿烂？”

-学生思考后，教师揭示原子核和放射性衰变在恒星物理中的重要性，从而引出本节课的主题。

2.讲授新课（用时25分钟）

-讲解原子核的组成，介绍质子、中子以及它们在原子核中的作用，通过图示和动画帮助学生形象理解。

-探讨放射性衰变的类型，包括α衰变、β衰变和γ衰变，通过实际案例解释每种衰变的特点。

-分析放射性衰变的数学规律，如衰变公式和半衰期概念，引导学生理解衰变过程的统计性质。

3.师生互动环节（用时10分钟）

-教师提出问题：“放射性衰变过程中，质量数和原子序数如何变化？”学生回答后，教师总结并板书关键点。

-通过小组讨论，学生探讨放射性元素在环境中的应用，如放射性测年法、医学治疗等，每组选代表分享讨论结果。

4.巩固练习（用时5分钟）

-教师发放练习题，要求学生在规定时间内完成，题目涉及原子核组成和放射性衰变的基本概念。

-学生完成练习后，教师随机抽取几名学生回答，并对答案进行讲解和纠正。

5.课堂总结（用时2分钟）

-教师总结本节课的主要内容，强调原子核组成和放射性衰变在实际生活中的重要性。

-提醒学生课后复习，并预告下一节课的内容。

6.作业布置（用时2分钟）

-布置相关的家庭作业，要求学生深入理解放射性衰变的数学模型，并应用所学知识解决实际问题。

整个教学过程注重师生互动，通过提问、讨论和练习等多种方式激发学生的思考，同时确保学生能够理解和掌握新知识，培养其核心素养。

教学资源拓展

1.拓展资源：

-原子核结构：介绍原子核的量子力学模型，如壳层模型和集体运动模型，以及它们对原子核稳定性的影响。

-放射性衰变：详细讨论放射性衰变的机制，包括量子力学隧道效应在α衰变中的作用，以及β衰变中的中微子。

-放射性衰变应用：介绍放射性同位素在工业、农业、医学等领域的应用，如放射性示踪技术、放射性治疗等。

-核能和核安全：探讨核反应堆的原理、核能的利用及其安全性问题，包括核事故的预防和应对。

-实验室安全：介绍放射性物质的安全处理和存储，以及实验室安全规程。

2.拓展建议：

-阅读拓展：推荐学生阅读《原子核物理导论》、《放射性衰变》等专业书籍，以加深对原子核组成和放射性衰变的理解。

-实践操作：鼓励学生参与学校或社区的科学实验活动，如放射性物质的测量和识别，以增强实践能力。

-观看视频：建议学生观看科普视频，如