“裂變”教學設計
“裂變”-- 浙江寧波市勤州區教研室 何豐明教材 全日制普通高級中學教科書《物理》第三冊(必修加選修)第二十二章第六節。
教學時間 一課時。
教學目標 三個維度的教學目標具體為:
1.知識與技能
了解釋放核能的核反應過程;認識什么樣的核反應是裂變;了解鈾核裂變的規律;粗略了解核電站的工作。
2.過程與方法
統觀各類核反應的能量狀況,原則考慮釋放核能過程的共性,經歷理性分析、歸納的思維過程;聽取科學家發現鈾裂變的史實,獲得科學發現的間接經驗;對核能利用做可行性分析與論證,體驗將科學轉化為生產力的過程;領略微觀物理學研究的正確方法。
3.情感態度與價值觀
讓學生體驗探究自然界規律的艱辛與喜悅;陶冶崇尚科學,仰慕科學家,欣賞物理學的奇妙與和諧的情愫;學習科學家敢于堅持真理、勇于創新和實事求是的科學態度和科學精神,培養學生判斷有關信息是否科學的意識。
教學用具 (1)多媒體課件:文本資料;元素原子核子平均質量隨原子序數分布規律動畫;鈾核裂變的液滴模型動畫;鏈式反應模擬動畫;核反應堆、核燃料、核電站、我國第一顆原子彈爆炸時形成的蘑菇云等資料圖片動畫。
。2)槍式與內爆式原子彈紙介質掛圖。
設計理念 本課教材簡潔地介紹了核能利用從理論到實踐的主要線索。在知識內容上,教材分三節講述了什么樣的核反應可以釋放核能;裂變的特點;核能的和平利用──核電站。在知識陳述的同時,知識的“背景”中蘊含著十分豐富的教學拓展點,可以開展物理學史、科學方法、辯證唯物主義思想、創新意識及人文精神的教育;诮滩闹R點淺顯直白,而知識“背景”豐厚、人文,本案設計“以人為本”,突出展示人類開發核能的過程、思路、方法,在讓學生學習核裂變基本知識的同時,感受物理與科技和人文的浸潤和諧,體現物理教育在個性品質、好奇求知、質疑創新、科學美及責任心等方面的價值導向。
本課總體設計思想是:課堂教學以核能開發歷程為線索,從原則性與可行性出發,理性分析釋放核能的過程應具備的特點,以史實為據,介紹裂變的發現歷程,從反應堆實際運用──反應堆為載體,滲透科學轉化為生產力的思想,課堂上借助多媒體課件播放及教師解說,著力于撼動青年學生崇尚科學的情感。
教學過程
(引入)通過前面的學習,同學們了解到原子核發生變化時,有些會放出核能。例如在天然衰變中:(幻燈顯示)
。
。
請同學分析通過上述天然衰變獲得核能的可行性后歸納:
(幻燈顯示)天然衰變反應速度慢,放出功率小,無法控制:實際運用不可行。
又如在人工轉變中:(幻燈顯示)
,
。
請同學分析通過上述人工轉變獲得核能的可行性后歸納:
。ɑ脽麸@示)人工轉變發生反應機會少,加速轟擊粒子要耗能,實際運用不可行。
。ㄔO問)請同學從原則上與可行性上考慮,什么樣的核反應過程可以釋放核能?
1.從原則上考慮──分析釋放核能的核反應過程的必備條件