人教2003课标版《1实验：探究碰撞中的不变量》新课标优质课教案设计

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　　 一、选修3-5《动量守恒定律》与原必修加选修《动量》安排完全不一样，“动量”概念的引入与过去也不同。教学中如何引入动量概念并对动量概念的教学是需要研究的一个问题。原教材通过具体碰撞实例，得出，直接引入动量和冲量概念。教师一般也受束缚于此，常常设法通过学生生活中的经验和生动的实验得出：“力的作用效果”与质量有关，与速度有关。质量和速度乘积越大，作用效果越明显。揭示动量的概念正是描述“力的作用效果”的物理量。达到学生方便、快速理解动量概念的目的。而新教材显然不仅关注的定义，而是更关注遵循科学史的发展轨迹，在碰撞中的追寻“不变量”的实验基础上，由碰撞前后的矢量保持不变引出“动量”的概念过程。在认知逻辑上表明了“动量”的来龙去脉，从而让学生不易机械的认为物理概念，定义等好像是物理学家天才般拼凑出来的。教学在注重知识技能目标的同时，更关注物理科学的过程，科学态度和科学价值观的本身。

　　 二、可以看出，在新教科书中，动量守恒定律不再是牛顿定律演绎的结果。学生通过教师的实验引导和自己的实验体验，发现物体碰撞过程中的确存在某个不变的物理量。尽管这个想法是朦胧的，但却是非常珍贵的，这是探究精神的体现，是科学方法的教育。

　　 【学情分析】

　　 一、通过前面模块的学习，学生已经知道物体通过相互作用而产生的运动类型，物理研究方法和遵循的一般规律；学生也已经具备了初步的实验设计能力和实验操作技能；学生对物体通过碰撞这种相互作用从而产生的运动类型也有生活感性认知，并且在必修2中“机械能及其守恒定律”一章中有过类似的探究经历和体验。2.学生可能遇到的困难：碰撞情境的一维化实验案例比较简单，设计和操作也较泛谈化。使得学生的追寻“不变量”思维的落脚点很抽象。碰撞中的“不变量”的追寻是学生陌生的，并且又是一个矢量，不像追寻“机械能及其守恒定律”中动能，势能转化中机械能守恒学生有基础，并且是标量。

　　 二、学生对一维实验的碰撞情境的基本认知一般是碰撞前后的速度大小之和不变，或碰撞前后的速度存在某种数学关系。没有这样的逻辑递进过程，提出物体的质量与各自速度的乘积是不是不变量的猜想？是比较困难的，而且很唐突，容易进入验证性实验的教学循环。

　　 三、学生设计用实验方法测量碰撞前后物体的速度时会遇到大的困难，设计不出。

　　? 【教学目标】

　　 一、知识与技能

　　 1．知道碰撞有不同类型，知道一维碰撞的实验方法选择。

　　 2．知道质量改变的方法，会测量物体的质量。

　　 3．会猜想两个物体碰撞前后可能不变的物理量。

　　 4．知道物块碰撞前后速度的测量方法。

　　 5．会选择实验方案，安排操作步骤，知道实验所需物理量的测量和器材操作。

　　 6．知道实验数据的记录，合理分析实验数据与猜想相结合，并得出结论。

　　 二、过程与方法

　　 1．培养学生猜想能力，合理选择实验方案和熟练操作的能力。

　　 2．理解物理量的测量可以用“转换替代”的思想，会用转换方法测碰前，碰后的速度和物体的质量。

　　 3．经历实验探究过程，发现规律，让学生认识到科学探究的意义；

　　 三、态度情感与价值观

　　 1．运用实验方法探究一维碰撞中存在的不变量，体验到物理学习的科学价值。

　　 2．通过科学探究教学培养学生的科学探究兴趣和热情。体验到探索自然规律的艰辛与喜悦；培养学生主动与他人合作的精神。

　　 【重点难点】

　　重点：

　　1．猜想两个物体碰撞前、后保持不变的物理量可能的表达形式

　　 ?2．如何合理测量物块碰撞前后的速度？