“核反应和核反应堆”的微课设计
2017-02-15蒋华
蒋 华
(重庆求精中学 重庆 400015)
“核反应和核反应堆”的微课设计
蒋 华
(重庆求精中学 重庆 400015)
微型课程是开辟学生新的学习方式、改善学习方法、增强学习能力、提高学习效率的微小视频课程．结合地方教学资源开发微课更能让学生接触自然，揭示自然，回馈自然．在制作学生难以想象的“核反应和核反应堆”微课中，将我国已经开放的重庆“816地下核工厂”素材充实到微课设计中，能较好提高课程的观赏性和趣味性，对突破学习难点、激发爱国热情有很好的效果．
核工厂 核反应堆 微课
1 问题的提出
《高中物理课程标准》在课程理念中强调：“在课程内容上体现时代性、基础性、选择性．应精选学生终身学习必备的基础知识与技能，加强与学生生活、现代社会及科技发展的联系，反映当代科学技术发展的重要成果和新的科学思想，关注物理学的技术应用所带来的社会问题，培养学生的社会参与意识和对社会负责任的态度．”在实施建议中进一步指出：“教师应选择与现代科学技术相联系的素材用于教学”．
高中《物理·选修3-5》中“核裂变”中的“核反应”和“核反应堆”是非常抽象的知识内容，“核反应堆”是人类现代能源开发的重要手段，也是人类未来能源开发的主要方向，了解并理解“核反应堆”相关知识对学生形成正确的能源观有着非常重要的意义．现实生活中，学生无法观察到“原子核”的微观世界，对如何实现“核反应”，如何有效控制“核反应”更是很难建模理解．为了突破这一难点，我们将重庆已经解密开放的我国“816”地下核工厂相关素材精选整合，结合“核反应”教学内容将真实的“核反应堆”通过微课加以呈现，较好地促进了学生对这一问题的理解．
2 “816”地下核工厂简介
重庆涪陵“816”地下核工程是1966年由周恩来总理签署命令批准修建的专门生产钚的地下核工厂，从1966年开始建设，历时18年，该厂“核反应堆”和中央控制室基本建成．该工程具有“神圣”、“神奇”、“神秘”三大特点，洞内建筑布局宛如迷宫，洞中有楼，楼中有洞，最高洞室空间达79.6 m，最大洞室面积与一个标准足球场相差无几．洞内道路，导洞、支洞、隧道错综复杂．洞体轴向线叠加总长达20余km．墙体厚实坚硬能抗百万吨TNT，8级地震．“816”核工厂是我国三线建设的典型代表，是我国乃至全世界的第一大人工洞体．
3 利用“816地下核工厂”资源制作微课
3.1 三维教学目标
(1)知识与技能
1)理解核反应、质量亏损和爱因斯坦质能方程；
2)了解核反应堆的结构和工作原理；
3)初步了解核能的应用.
(2)过程与方法
1)了解我国修建“816地下核工厂”简单历史；
2)结合“816地下核工厂”了解核反应堆的工作过程.
(3)情感态度价值观
通过“816地下核工厂”录像及图片资源培养学生的爱国主义精神，激发学生奋力拼搏，立志成才的信念.
3.2 总体设计构想
微课以“情景导入”、“问题导向”、“知识链接”、“探索新知”、“回归运用”为主线展开．将原始录像、图片素材和动画、文字相结合，配以优雅宁静的轻音乐，通过录屏方式制作基于PPT模板下的观赏性微课．使学生在轻松愉悦的氛围中，由浅入深地了解“核反应”和“核反应堆”相关知识，理解其基本原理和反应过程，微课总时长6 min．
3.3 细节设计
课程细节设计如表1所示.
表1 细节设计
续表
本节教学内容不涉及复杂的数学计算，语言总体采用科普性物理语言，力求亲切、简练．
3.4 微课合成
(1)将轻音乐剪辑10 s和8 s两段，用于微课开始和结束时的配乐，播放时音量逐渐减小至静音．在我国原子弹爆炸成功录像阶段播放原始音乐，增加视频冲击力．在播放“816”核反应堆细节录像时自然播放原始录音．
(2)PPT制作阶段，将“情景导入”、“问题导向”、“知识链接”、“探索新知”、“回归运用”专题放在PPT左上方，并对字体进行美术处理．
(3)字幕字体根据图片和录像进行选择，放PPT下方正中央．
(4)录音合成时注意群意停顿，给学生留白记忆和思考．
4 教学运用
4.1 课前运用
学习观看前，提出以下学习观看要求：
(1)结合教材内容预习观看；
(2)观看结束后，网上查阅“816地下核工厂”内容进行拓展性学习；
(3)观看结束后，查阅原子弹知识进行拓展性学习.
4.2 课中运用
小组合作学习观看，然后小组集体讨论以下问题，并准备班级交流：
(1)课程介绍了那些知识内容，有那些重要概念？
(2)核反应是怎样发生的？为什么会出现质量亏损？
(3)核反应堆工作原理是怎样的？核发电厂的核能是怎样转化为电能的？
5 反思创新
微课利用地方现实教学资源，直观展现真实的核反应堆，具有很强的趣味性和刺激性．课后教师鼓励学生抽空亲身体念、参观重庆涪陵“816”地下核工厂，进一步感受我国国防尖端科学技术发展的艰辛历程，对激发学生的爱国主义情怀和拼搏精神具有更加真切的作用．
如果采取录像而不是录屏的方式制作微课效果会更佳，用动画制作核反应过程会进一步增强视觉效果．由于受到微课时间限制，对核反应概念的解读还不够深入，这也给学生留下深入学习空间．
1 中华人民共和国教育部.普通高中物理新课程标准.北京：人民教育出版社
2 黄建军，郭绍青.论微课程的设计与开发.现代教育技术，2013(5):31～35
3 蒋华.高中物理地方教学资源开发与运用.重庆：西南师范大学出版社，2014
2016-05-16)
