第5章5“基本”粒子2023-2024学年新教材高中物理选择性必修第三册课程探究与巩固教师用书配套教学设计（人教版）.docx

第5章5“基本”粒子2023-2024学年新教材高中物理选择性必修第三册课程探究与巩固教师用书配套教学设计（人教版）

主备人

备课成员

课程基本信息

1.课程名称：高中物理选择性必修第三册课程探究与巩固——第5章5“基本”粒子

2.教学年级和班级：高二年级

3.授课时间：2023-2024学年第二学期

4.教学时数：1课时

核心素养目标

1.培养学生运用科学思维方法分析“基本”粒子的物理特性，提高学生的逻辑推理和科学论证能力。

2.引导学生通过探究基本粒子的发现历程，增强对物理学发展历史的认识，激发科学探究精神。

3.培养学生运用数学工具解决物理问题的能力，提高学生的数学应用素养。

4.增强学生对物质世界的微观认识，提升学生的物理观念和科学态度。

学习者分析

1.学生已经掌握了哪些相关知识：

学生在之前的课程中已经学习了原子结构、量子理论等基础知识，对物质的基本组成有一定的理解，能够描述电子、原子核等基本概念，并对波粒二象性有初步的认识。

2.学生的学习兴趣、能力和学习风格：

学生对微观世界的探索充满好奇，对“基本”粒子的研究表现出浓厚的兴趣。他们在物理学习上具有一定的逻辑思维和分析问题的能力，偏好通过实验和探究来理解物理现象。学生的个体学习风格多样，有的喜欢独立思考，有的倾向于合作讨论。

3.学生可能遇到的困难和挑战：

学生在理解“基本”粒子的概念时可能会遇到抽象思维上的挑战，难以直观地把握这些微观粒子的行为和性质。此外，涉及到的数学计算和理论推导可能对一些学生来说较为困难，需要教师在教学过程中给予适当的引导和支持。

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

教学资源

-物理课本（人教版高中物理选择性必修第三册）

-多媒体教学设备（投影仪、电脑）

-物理实验器材（如粒子模型、示教板）

-网络资源（科学论文、教学视频）

-教学软件（如物理模拟软件）

-教学PPT

-黑板与粉笔

-实验报告纸

-学生练习册

教学过程设计

1.导入新课（5分钟）

-开场提问：“同学们，你们知道基本粒子是什么吗？它们与我们的生活有什么关系？”

-展示一些关于基本粒子的图片，如电子、夸克等，让学生初步感受基本粒子的微观世界。

-简短介绍基本粒子的基本概念、其在物质构成中的重要性，为接下来的学习打下基础。

2.基本粒子基础知识讲解（10分钟）

-讲解基本粒子的定义，包括其作为物质构成的基本单元。

-详细介绍基本粒子的分类，如夸克、轻子等，使用图表帮助学生理解。

-通过实例，如原子核结构，让学生更好地理解基本粒子的实际应用。

3.基本粒子案例分析（20分钟）

-选择几个典型的基本粒子案例进行分析，如电子的发现、夸克模型的发展等。

-详细介绍每个案例的背景、实验过程和科学意义，让学生全面了解基本粒子的研究历程。

-引导学生思考这些案例对物理科学发展的影响，以及如何应用基本粒子理论解决实际问题。

4.学生小组讨论（10分钟）

-将学生分成若干小组，每组选择一个与基本粒子相关的研究主题进行深入讨论，如基本粒子的探测技术、基本粒子在宇宙学中的应用等。

-小组内讨论该主题的现状、挑战以及可能的解决方案。

-每组选出一名代表，准备向全班展示讨论成果。

5.课堂展示与点评（15分钟）

-各组代表依次上台展示讨论成果，包括主题的研究背景、实验方法、讨论过程和结论。

-其他学生和教师对展示内容进行提问和点评，促进互动交流。

-教师总结各组的亮点和不足，并提出进一步的建议和改进方向。

6.课堂小结（5分钟）

-简要回顾本节课的学习内容，包括基本粒子的概念、分类、研究历程等。

-强调基本粒子在物理科学中的核心地位，鼓励学生进一步探索微观世界。

-布置课后作业：让学生撰写一篇关于基本粒子的短文或报告，总结本节课的学习内容，并探讨其在科技发展中的应用。

7.课后延伸（5分钟）

-提供一些拓展阅读材料，如基本粒子的最新研究进展、著名物理学家的相关论述等。

-鼓励学生参加科学讲座、研讨会，以加深对基本粒子物理学的理解。

知识点梳理

1.基本粒子的定义与分类

-基本粒子：构成物质的最小单元，无法再分。

-分类：夸克（上、下、奇、粲、底、顶）、轻子（电子、电子中微子、μ子、μ子中微子、τ子、τ子中微子）、规范玻色子（光子、W及Z玻色子）。

2.基本粒子的特性

-费米子：自旋为1/2的粒子，如电子、夸克。

-玻色子：自旋为整数（0、1、2...）的粒子，如光子、W及Z玻色子。

-粒子的电荷、质量、寿命等属性。

3.基本粒子的相互作用

-强相互作用：夸克之间的作用力，通过胶子传递。

-电磁相互作