第五章 第4-5节 核裂变 核聚变 粒子物理学发展概况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

第五章第4-5节核裂变核聚变粒子物理学发展概况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

教材分析

一、教材分析：“第五章第4-5节核裂变核聚变粒子物理学发展概况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）”。本章节主要介绍了核裂变和核聚变的基本概念、特点及其在能源领域的应用，同时对粒子物理学的发展概况进行了概述。教材通过生动的实例和实验数据，引导学生理解原子核内部的微观世界，培养学生的科学思维和探索精神。内容安排合理，符合高中生的认知水平，有助于学生对物理知识的深入理解和掌握。

核心素养目标

二、核心素养目标：通过学习核裂变和核聚变的内容，培养学生的物理观念，使其能够运用科学思维分析原子核内部现象，发展科学探究能力。同时，通过了解粒子物理学的发展概况，激发学生的科学态度与责任感，培养其将物理知识应用于解决实际问题的能力，以及对于科学、技术、社会、环境之间关系的理解与思考。

重点难点及解决办法

重点：核裂变和核聚变的概念、原理及其在能源领域的应用。

难点：1.核裂变和核聚变过程中能量释放的计算；2.粒子物理学的发展概况及其对现代物理学的影响。

解决办法：1.通过动画演示和实际案例，形象展示核裂变和核聚变的过程，帮助学生建立直观印象；2.引导学生通过实验数据和公式推导，深入理解能量释放的原理，培养其运用数学工具解决物理问题的能力；3.结合科学家研究历程，讲述粒子物理学的发展故事，激发学生兴趣，增强对物理规律的感性认识；4.设计课堂讨论和小组活动，鼓励学生主动探究、交流合作，突破难点问题。

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：确保每位学生配备《高中物理选择性必修第三册》教材。

2.辅助材料：准备核裂变与核聚变的相关动画视频、粒子物理学发展历程的图文资料。

3.实验器材：准备用于演示核裂变和核聚变原理的模型或计算机模拟软件。

4.教室布置：划分学习小组区域，设置多媒体展示设备，保证教学活动顺利进行。

教学过程设计

1.导入环节（5分钟）

-教师展示一段关于核电站的短片，让学生观察并思考核能的来源。

-提问：你们知道核能是如何产生的吗？核裂变和核聚变有什么区别？

-学生分享自己的初步认识，教师总结并引入本节课的主题。

2.讲授新课（15分钟）

-教师讲解核裂变和核聚变的基本概念，通过动画演示展示两种过程。

-引导学生通过公式推导，理解核裂变和核聚变中能量释放的原理。

-使用粒子物理学的发展概况资料，讲述科学家如何探索微观世界的故事。

-用时5分钟，进行课堂提问，检查学生对新知识的理解。

3.巩固练习（10分钟）

-教师发放练习题，让学生独立完成，题目涉及核裂变和核聚变的计算和应用。

-学生完成后，教师选取几份作业进行讲解，针对错误和疑惑进行解答。

-学生之间进行讨论，分享解题思路和技巧。

4.师生互动环节（10分钟）

-教师提出一个探究性问题：如何利用核裂变和核聚变解决能源问题？

-学生分组讨论，每组提出自己的方案并进行汇报。

-教师对学生的方案进行评价，引导他们从科学、技术、社会和环境的角度进行思考。

5.总结与拓展（5分钟）

-教师总结本节课的主要内容，强调核裂变和核聚变在能源领域的重要性。

-提出拓展性问题：粒子物理学的发展对现代科技有哪些影响？

-学生自由发言，教师总结并布置课后作业。

整个教学过程设计注重学生的参与和思考，通过实际案例和探究活动，帮助学生深入理解核裂变和核聚变的原理，培养他们的科学思维和创新能力。同时，通过师生互动和讨论，加强学生对物理知识的实际应用能力。

教学资源拓展

1.拓展资源：

-核裂变与核聚变的应用案例：介绍核能在医疗、工业、农业等领域的具体应用，以及核裂变和核聚变在实验研究中的必威体育精装版进展。

-粒子物理学的发展历程：详细讲述粒子物理学从古典物理学到量子力学的发展过程，包括基本粒子的发现、标准模型的建立等。

-核能安全与环境保护：探讨核能利用过程中的安全问题和环境保护措施，以及核废料处理的技术和方法。

-国际核能合作：介绍国际原子能机构（IAEA）等国际组织在核能安全和国际合作中的作用和贡献。

-核能的未来发展趋势：分析核能发展的前景，包括核聚变能源的研究进展和可能面临的挑战。

2.拓展建议：

-阅读拓展：推荐学生阅读《粒子物理学的的故事》、《核能的未来》等科普书籍，以增加对核物理和粒子物理学的理解。

-实践拓展：鼓励学生参观当地的核电站或科研机构，亲身体验核能科技的实际应用。

-研究拓展：指导学