原子核是物质结构的一个微观层次，核过程是大爆炸之后宇宙演化的重要驱动力之一。原子核质量直接反映了核内的有效相互作用,同时决定天体环境中核反应的剧烈程度和走向。利用短寿命原子核的高精度质量数据，能够揭示原子核结构在远离稳定线区域的演化规律、检验基本对称性、研究爆发性天体现象、理解宇宙中化学元素的起源和丰度等。

理论预言应该存在约 8000种原子核，历经百余年仅测量了约 2500 种原子核的质量，大量远离稳定线的原子核产生困难、寿命短（毫秒量级） ，精确测量其质量极具挑战，国际竞争非常激烈。基于储存环的质量谱仪是短寿命原子核高精度测量最有效的手段之一。

一、课程导入

通过3分钟的小动画《生活中你是如何称重的》引入课程，迅速吸引学生的注意力，激发强烈的好奇心。动画内容首先展示生活中常见称重的事例，分别为：用托盘天平称橡皮的重量、用台秤称自己的体重、以学生都很熟悉的曹冲称象为案例展示更大质量的称重（等效替代法），然后动画演示大象、细胞、分子、原子和原子核之间的简单关系，最后抛出3个小问题：还有哪些可以称重的方法？猜猜原子核有多重？如何给原子核称体重呢？

目的：激发学生给原子核称体重的强烈欲望。

二、学生探究

将学生按人数分为n个小组，引导学生对动画提出的问题自由讨论。鼓励每人都要敢于发表自己的意见，并注意倾听他人的看法，鼓励学生的好奇心与探索精神。最后各小组选出代表简要阐述小组讨论结果。

目的：使学生对科学探究始终保持愉悦的情感体验。

三、科普讲解

课程由近代物理所短寿命原子核质量精确测量团队一线科学家直接讲授。首先回答动画问题：两万亿亿个原子核的质量相当于一粒米的质量。然后通过课件讲解原子核相关基础知识及测量原子核质量的意义；科普讲解测量原子核质量的传统方法——飞行时间法，简单讲解基本原理及需要克服的困难和采取的方法等；展示近代物理所原子核质量测量研究团队日常工作照片并简单讲解；介绍近代物理所目前取得的成就（短寿命原子核质量精确测量研究处于世界领先地位）和未来展望。最后，带领学生现场参观兰州重离子加速器原子核质量测量探测终端，加深对给原子核称体重的“秤”直观印象。

目的：

1.解答学生在观看动画和自由探究后留存在脑海中的问题；

2.让学生直接体验前沿科学的研究过程，培养提高科学素养。

3.让学生了解最先进的科研成果，激发民族自信心和自豪感，树立正确的人生观价值观。

四、实践体验

将学生按小组划分，分别利用托盘天平、电子秤和等效替代法等方法测量不同物体的质量，同时设计其它间接测量方法供学生发散思维并实践体验。例如（1）用弹簧测力计测量其重力，则其质量为： m=G/g；（2）已知密度（ρ）测体积 V，则其质量：m=ρV 等。扩展讲解：如何给地球称体重？

目的：培养学生的合作交流能力和动手操作能力。

五、反馈总结

通过提交学习感悟和回收调查问卷的形式，了解学生们在整个课程中取得的收获，以及课程设置不足的地方，为课程的完善提供参考。