“核反應和核反應堆”的微課設計

蔣 華

(重慶求精中學 重慶 400015)

“核反應和核反應堆”的微課設計

蔣 華

(重慶求精中學 重慶 400015)

微型課程是開辟學生新的學習方式、改善學習方法、增強學習能力、提高學習效率的微小視頻課程．結合地方教學資源開發微課更能讓學生接觸自然，揭示自然，回饋自然．在制作學生難以想象的“核反應和核反應堆”微課中，將我國已經開放的重慶“816地下核工廠”素材充實到微課設計中，能較好提高課程的觀賞性和趣味性，對突破學習難點、激發愛國熱情有很好的效果．

核工廠 核反應堆 微課

1 問題的提出

《高中物理課程標準》在課程理念中強調：“在課程內容上體現時代性、基礎性、選擇性．應精選學生終身學習必備的基礎知識與技能，加強與學生生活、現代社會及科技發展的聯系，反映當代科學技術發展的重要成果和新的科學思想，關注物理學的技術應用所帶來的社會問題，培養學生的社會參與意識和對社會負責任的態度．”在實施建議中進一步指出：“教師應選擇與現代科學技術相聯系的素材用于教學”．

高中《物理·選修3-5》中“核裂變”中的“核反應”和“核反應堆”是非常抽象的知識內容，“核反應堆”是人類現代能源開發的重要手段，也是人類未來能源開發的主要方向，了解并理解“核反應堆”相關知識對學生形成正確的能源觀有著非常重要的意義．現實生活中，學生無法觀察到“原子核”的微觀世界，對如何實現“核反應”，如何有效控制“核反應”更是很難建模理解．為了突破這一難點，我們將重慶已經解密開放的我國“816”地下核工廠相關素材精選整合，結合“核反應”教學內容將真實的“核反應堆”通過微課加以呈現，較好地促進了學生對這一問題的理解．

2 “816”地下核工廠簡介

重慶涪陵“816”地下核工程是1966年由周恩來總理簽署命令批準修建的專門生產钚的地下核工廠，從1966年開始建設，歷時18年，該廠“核反應堆”和中央控制室基本建成．該工程具有“神圣”、“神奇”、“神秘”三大特點，洞內建筑布局宛如迷宮，洞中有樓，樓中有洞，最高洞室空間達79.6 m，最大洞室面積與一個標準足球場相差無幾．洞內道路，導洞、支洞、隧道錯綜復雜．洞體軸向線疊加總長達20余km．墻體厚實堅硬能抗百萬噸TNT，8級地震．“816”核工廠是我國三線建設的典型代表，是我國乃至全世界的第一大人工洞體．

3 利用“816地下核工廠”資源制作微課

3.1 三維教學目標

(1)知識與技能

1)理解核反應、質量虧損和愛因斯坦質能方程；

2)了解核反應堆的結構和工作原理；

3)初步了解核能的應用.

(2)過程與方法

1)了解我國修建“816地下核工廠”簡單歷史；

2)結合“816地下核工廠”了解核反應堆的工作過程.

(3)情感態度價值觀

通過“816地下核工廠”錄像及圖片資源培養學生的愛國主義精神，激發學生奮力拼搏，立志成才的信念.

3.2 總體設計構想

微課以“情景導入”、“問題導向”、“知識鏈接”、“探索新知”、“回歸運用”為主線展開．將原始錄像、圖片素材和動畫、文字相結合，配以優雅寧靜的輕音樂，通過錄屏方式制作基于PPT模板下的觀賞性微課．使學生在輕松愉悅的氛圍中，由淺入深地了解“核反應”和“核反應堆”相關知識，理解其基本原理和反應過程，微課總時長6 min．

3.3 細節設計

課程細節設計如表1所示.

表1 細節設計

續表

本節教學內容不涉及復雜的數學計算，語言總體采用科普性物理語言，力求親切、簡練．

3.4 微課合成

(1)將輕音樂剪輯10 s和8 s兩段，用于微課開始和結束時的配樂，播放時音量逐漸減小至靜音．在我國原子彈爆炸成功錄像階段播放原始音樂，增加視頻沖擊力．在播放“816”核反應堆細節錄像時自然播放原始錄音．

(2)PPT制作階段，將“情景導入”、“問題導向”、“知識鏈接”、“探索新知”、“回歸運用”專題放在PPT左上方，并對字體進行美術處理．

(3)字幕字體根據圖片和錄像進行選擇，放PPT下方正中央．

(4)錄音合成時注意群意停頓，給學生留白記憶和思考．

4 教學運用

4.1 課前運用

學習觀看前，提出以下學習觀看要求：

(1)結合教材內容預習觀看；

(2)觀看結束后，網上查閱“816地下核工廠”內容進行拓展性學習；

(3)觀看結束后，查閱原子彈知識進行拓展性學習.

4.2 課中運用

小組合作學習觀看，然后小組集體討論以下問題，并準備班級交流：

(1)課程介紹了那些知識內容，有那些重要概念？

(2)核反應是怎樣發生的？為什么會出現質量虧損？

(3)核反應堆工作原理是怎樣的？核發電廠的核能是怎樣轉化為電能的？

5 反思創新

微課利用地方現實教學資源，直觀展現真實的核反應堆，具有很強的趣味性和刺激性．課后教師鼓勵學生抽空親身體念、參觀重慶涪陵“816”地下核工廠，進一步感受我國國防尖端科學技術發展的艱辛歷程，對激發學生的愛國主義情懷和拼搏精神具有更加真切的作用．

如果采取錄像而不是錄屏的方式制作微課效果會更佳，用動畫制作核反應過程會進一步增強視覺效果．由于受到微課時間限制，對核反應概念的解讀還不夠深入，這也給學生留下深入學習空間．

1 中華人民共和國教育部.普通高中物理新課程標準.北京：人民教育出版社

2 黃建軍，郭紹青.論微課程的設計與開發.現代教育技術，2013(5):31～35

3 蔣華.高中物理地方教學資源開發與運用.重慶：西南師范大學出版社，2014

2016-05-16)