一、说教材
(一)教材简析
《实验：探究碰撞中的不变量》是人教版普通高中课程标准实验教科书《物理》选修3－5第十六章《动量守恒定律》的第一节内容。本节教材从生产、生活及科学实验的多种碰撞现象中提出研究的问题，接着提出猜想，进而为了证实猜想而提出多种实验方案，最后让学生亲自动手体验科学探究。教材的核心是引导学生经历对碰撞问题的探究过程，使实验技能训练与科学探究过程的体验有机的结合。
与过去的教材相比，本章教材变化较大，动量守恒定律不再是牛顿定律演绎的结果。编者在本节教材中力求突出两点：强调物理研究中“不变量”的思想；体现学习中的探究精神。
编者力求通过学校实验室这个小小的天地让学生体会科学的探究性和探究中的不确定性，使学生对科学本质的认识能够有所理解。
(二)教学目标
动量守恒定律是自然界的基本守恒定律之一，是研究微观粒子所必须的知识。根据《高中物理课程标准》要求、教材内容分析及学生原有基础，制定本课教学的三维目标如下：
1、知识与技能
(1)知道碰撞的不同类型，知道一维碰撞的实验方法；
(2)知道质量改变的方法，知道物块碰撞前后速度的测量方法；
(3)知道使两个碰撞物块粘在一起运动的操作方法。
2、过程与方法
(1)猜想两个物体碰撞前后可能不变的物理量,并写出相应的表达式；
(2)学习设计比较完整的.实验方案，合理安排操作步骤；
（3）通过实验收集记录数据，学习实验数据分析，得出实验结论。
3、情感、态度与价值观
(1)通过对实验方案的设计，养成积极主动思考问题的习惯，并锻炼思考的全面性、准确性与逻辑性；
(2)通过对实验数据的记录与处理，培养实事求是的科学态度，灵活地运用科学方法来研究问题，解决问题，提高创新意识；
(3)在对实验数据的猜测过程中，形成乐于合作探究意识。
(三)教学重、难点
根据《高中物理课程标准》要求及对教材的认识，本节课教学重点是探究碰撞中的不变量的科学探究方法，教学难点是可行性较强的实验方案设计。
二、说教法
1、观察和实验是学生认识物理世界，获取物理知识的重要途径，是发展学生智力的前提条件，是检验物理知识真理性的标准。本节课总体采用启发式实验探究教学法，即从实验观察现象入手，引导学生提出研究的问题，并提出猜想，进而引导学生提出多种实验方案，并按选定的实验方案收集实验数据得出结论。
2、本节课重点是科学探究方法教育，通过本节教学使学生领悟在多变的世界里寻找不变量的研究方法，因而本节教材内容设计为2个课时，本节教学为第一课时，将教材设计的学生实验改为演示实验，突出物理思想渗透，对教材的重点、难点进行各个击破。
3、在本节课教学中，将探究的重点放在实验方案的设计上，在设计实验方案之前，先就实验研究的对象、条件控制和数值测定等方面进行引导、启发性提问；在学生完成实验方案的设计后，引导学生对设计方案进行评价；在收集数据、分析与论证等过程中，及时发现和鼓励学生的思维闪光点，给予学生充分的表达、交流的机会。
4、由于学生的动量守恒观念是通过实验建立的，在演示实验操作中要尽量减少误差，以得出较合理的结论。
5、由于将学生实验改为演示实验，采用启发式实验探究教学法，突出了物理思想渗透，因而在整个教学中，要始终应用兴趣教学方法，激发学生的学习兴趣，使学生处于最佳学习状态。
三、说学法
1、新课程的核心理念是“以学生发展为本” 、“强调科学探究过程”，体现在课堂教学上，就是学生由原来的“接受式”为主的学习转变为“探究式”为主的学习。本节课教学要让学生采取主动探究学习方法，即要求做到：认真观察现象，主动提出研究的问题，大胆提出科学猜想，积极进行实验方案设计，参与实验数据收集与处理，慎重得出科学结论，勇于进行合作交流。通过主动探究学习，体验“探究碰撞中的不变量”的研究方法，提高学习、合作探究的能力。
2、本节学习的对象是高二理科班学生，他们在必修I中学习了运动学知识，知道了利用光电门测量速度和打点计时器测速度、机械能守恒等知识。本节教学中，要引导学生采取回忆、联想学习方法，分析三种测量速度的实验方案。
3、本节以演示实验教学为突破口，要引导学生根据所讲授的每项知识，确定观察的重点，有序地逐项观察，逐项分析，再综合观察，综合分析。使学生通过实践－认识－再实践－再认识，完成认识上的飞跃。
4、面向全体学生，分层次地调动全体学生的学习积极性，对学习基础较差者，提问回答观察到的现象等较简单的问题并给予适当的鼓励；对学习基础较好，提问实验方案评价等较复杂有难度的问题，并适当给予严格要求。总之，使每个学生主动参与、学有所得、有所提高。
四、说教学程序
(一)创设情境、导入新课
创设学习情境、激发学习兴趣为导入新课的指导思想。通过生活中的头碰墙壁、生产中汽车碰撞实验、竞技体育中的身体碰撞与台球碰撞、科学研究中的粒子撞击等视频或动画，激发学生探究碰撞现象的兴趣。进而让学生列举自己了解的碰撞实例，教师说明：碰撞是一种非常常见的现象，且种类繁多、变化多端。
在各种碰撞现象中，人们关注的问题也各不相同。作为基础科学，物理学家在关注什么呢？在复杂多变的世界里找出简单不变的规律，正是物理研究基本思维方式，从而引出课题――《探究碰撞中的不变量》(板书)
(二)演示诱导、提出问题
1、明确研究切入口
碰撞现象变化多端，我们从最简单的情况入手研究。两个物体碰撞前后均沿同一条直线运动，这种碰撞叫做一维碰撞。
2、演示“两球碰撞”实验，让学生观察碰撞前后两球运动的变化，进一步引发学生的问题意识。
(三)自主思考、建立猜想
通过观察，学生已经认识到两个物体碰撞前后的速度会发生变化，物体的质量不同时速度变化的情况也不一样。教师顺势启发：碰撞现象中涉及到质量和速度两个物理量，那么可能不变的会是什么量呢？让学生稍做思考后，提问请学生大胆提出自己的猜想。
(四)设计实验、得出结论
教师首先要启发学生：需要测量哪些物理量，怎么测量？然后引导学生回忆质量和速度的测量方法。并组织讨论比较速度测量的三种方案的特点和原理。教师进一步说明，根据学校实验室条件选定其中一种实验方案。(本节课采用教材所示的“参考案例一”进行演示实验)。
为了减少实验误差，两物体的质量要有适当的差异。数据处理时，让学生根据教材提供的参考表格进行数据记录；对于多种碰撞，第一组数据让学生自主利用计算器运算处理，第二组、第三组数据拷贝到Excel表格中，利用Excel的函数功能算出各个量，让学生分析什么量在碰撞前后变化最小。
(五)合作交流、课堂总结
教师请同学们根据实验说明，在实验允许的误差范围内，是否找到了碰撞前后的“不变量”？让学生充分发表意见后，教师做总结：碰撞前后，mv的总和变化较小，当然认定碰撞中的mv保持不变，使猜想成为一条定律，还需更多的实验来验证。虽然我们并没有就此总结出一条物理定律，但通过本节的学习，让我们再一次体验了科学家探究的过程。
(六)布置作业、结束教学
作业：教材中课后“问题与练习”第1、2题。
(七)板书设计
实验：探究碰撞中的不变量
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