第5章第4节核裂变与核聚变（教学设计）2023-2024学年新教材高中物理选择性必修第三册（人教版2019）.docx

第5章第4节核裂变与核聚变（教学设计）2023-2024学年新教材高中物理选择性必修第三册（人教版2019）

授课内容

授课时数

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授课时间

设计意图

本节课旨在通过对核裂变与核聚变的教学，使学生了解原子核结构的基本知识，掌握核裂变与核聚变的原理及特点，认识到核能在实际应用中的重要性。同时，培养学生的科学思维能力、实验观察能力和团队合作精神，提高学生对物理学科的兴趣和探究欲望。本教学设计紧密围绕人教版2019年高中物理选择性必修第三册教材内容，结合学生实际情况，注重理论与实践相结合，以提高教学效果。

核心素养目标分析

本节课的核心素养目标包括：科学思维、实践创新、物理观念与应用。通过探究核裂变与核聚变的过程，培养学生对物理现象的观察、分析、推理能力，提升科学思维能力；通过核能应用实例，激发学生创新意识，培养实践创新能力；同时，强化学生对原子核结构、能量转化等物理概念的理解，提高物理观念与应用能力。这些目标的实现，将有助于学生形成科学的思维方式，为未来学习和生活奠定坚实基础。

教学难点与重点

1.教学重点

-核裂变与核聚变的基本概念和原理：重点讲解核裂变和核聚变的过程，包括质量亏损、能量释放等核心概念，例如，通过解释铀-235的裂变过程，让学生理解核裂变的基本原理。

-核能的实际应用：强调核能在电力生产、医疗、科研等领域的应用，如介绍核电站的工作原理，以及核技术在癌症治疗中的作用。

-核反应堆的类型及特点：详细讲解轻水堆、重水堆、快中子堆等不同类型核反应堆的特点和用途，使学生能够理解不同堆型的设计理念和运行机制。

2.教学难点

-核裂变与核聚变的能量计算：学生可能难以理解质能方程E=mc2的应用，例如，如何根据质量亏损计算释放的能量，需要通过具体例题帮助学生掌握计算方法。

-核反应的控制与安全：核反应过程中如何实现精确控制以及如何确保核安全是学生理解的难点，可以通过分析切尔诺贝利和福岛核事故的案例，让学生了解核安全的复杂性和重要性。

-核废料处理：核废料的处理方法和技术是学生较难掌握的内容，可以通过介绍核废料分类、处理流程和当前的处理技术，帮助学生理解核废料处理的全过程。

教学资源

-软硬件资源：计算机、投影仪、交互式白板、物理实验室设备

-课程平台：学校内部网络教学平台

-信息化资源：多媒体教学课件、网络物理教育资源、教学视频

-教学手段：小组讨论、实验演示、问题驱动教学、案例教学

教学实施过程

1.课前自主探索

-教师活动：

发布预习任务：通过班级微信群发布预习资料，包括核裂变与核聚变的原理动画和关键概念的解释。

设计预习问题：如“核裂变和核聚变过程中能量是如何释放的？”

监控预习进度：通过在线平台查看学生的预习记录和反馈。

-学生活动：

自主阅读预习资料：学生观看动画，理解核裂变与核聚变的基本原理。

思考预习问题：学生思考问题并记录疑问。

提交预习成果：学生将预习笔记和问题提交至在线平台。

-教学方法/手段/资源：

自主学习法：鼓励学生自主探索，提高自学能力。

信息技术手段：利用在线平台进行资源分享和进度监控。

-作用与目的：

帮助学生提前掌握基本概念，为课堂深入学习打下基础。

2.课中强化技能

-教师活动：

导入新课：通过切尔诺贝利核事故视频引出核安全的重要性。

讲解知识点：详细讲解核裂变与核聚变的能量计算方法。

组织课堂活动：设计核反应堆模拟实验，让学生分组讨论如何控制链式反应。

解答疑问：对学生在实验和讨论中提出的问题进行解答。

-学生活动：

听讲并思考：学生认真听讲，理解核能的计算和应用。

参与课堂活动：学生分组进行核反应堆模拟实验，讨论控制方法。

提问与讨论：学生提出疑问，与同伴进行讨论。

-教学方法/手段/资源：

讲授法：系统讲解核裂变与核聚变的原理和计算。

实践活动法：通过模拟实验加深对核反应控制的理解。

合作学习法：分组讨论，培养学生的团队协作能力。

-作用与目的：

通过实验和讨论，帮助学生掌握核能计算和应用技能。

3.课后拓展应用

-教师活动：

布置作业：布置关于核电站工作原理的案例分析作业。

提供拓展资源：提供核能发展相关的文章和视频。

反馈作业情况：及时批改作业，给予学生反馈。

-学生活动：

完成作业：学生完成案例分析作业，加深对核电站工作原理的理解。

拓展学习：学生利用提供的资源进行进一步的学习。

反思总结：学生反思学习过程，总结学习收获和不足。

-教学方法/手段/资源：

自主学习法：鼓励学生自主完成作业和拓展学习。

反思总结法：引导学生总结学习过程，提出改进建议。

-作用与目的：

巩固课堂所学知识，拓展知识视野，提升学生的自主学习能力。

学生学习效果

学生学习效果主要体现在以下几个方面：

1.知识掌握方面：

学生