動量守恒定理整體教學設計方案.docx
郭XX在新編高二數學
第七章第三節“動量守恒定理”的教學中，筆者以指導型探究為主要教學方式，將多媒體講義演示，計算機實時檢測，校園網及網路資源,多媒體網路課室等多種教學手段綜合應用，將多種教學手段與本課進行整合.進行課堂教學，著重培養中學生獲取和處理信息的基本科學方式和思維模式.其目的是在驗證科學規律，培養實驗技能.同時使中學生在學習過程中逐漸產生科學探究能力.培養其科學心態和科學精神.以中學生為主體、以班主任為主導、以中學生自主探究為主線、以問題解決為主攻、以建構主義“學與教”理論、建構主義“學習環境”理論、建構主義“認知工具”理論為主要理論根據，基于現代信息技術環境下的以中學生自主學習為核心的“自主探究式”高中數學課堂教學模式.本課按該教學模式分創設情景提出課題實驗探求理論推論獲取信息尋求規律實際運用，七個環節：一、創設情景：班主任借助現代信息技術創設特定的學習情景.因為動量守恒定理適用范圍十分廣泛，從生活中身邊的化學現象（人船模型）入手，人在船上行走及兩朋友滑旱冰，互推的游戲入手，提出此游戲中蘊涵著什么已學過的數學規律。迸發中學生的求知欲，讓中學生積極思索充分展開想像，以達到訓練發散思維的目的.兩人互推人在船上走
二、提出課題：中學生步入學習情景后，通過引導、討論，班主任向中學生呈現待探究的學習課題，同時提供解決問題所需的信息資料、實驗儀器.從中學生回答的已學過的知識中，班主任提出問題：三人互推前后總動量有哪些關系？讓中學生大膽推測，提出假定：兩朋友互推前后總動量保持不變.給出實驗器材，組織中學生進行小組討論，設計實驗方案.
三、實驗探求自主探究：中學生設計實驗探究方案，進行學習探究，得出推論.
1.按照已有的知識、經驗引導中學生找到實驗探究方案.中學生提出方案：用質量均為m的兩滑塊靜止地置于氣墊滑軌上，它們之間裝有彈簧，并用橡皮筋把它們拴在一起，這時總動量為零.割斷橡皮筋，兩滑塊被彈開，向相反的方向運動，觀察兩滑塊是否同時撞到距彈開處等距離的擋板上，若同時抵達（可看到一聲撞擊聲），說明兩滑塊彈開后速率等大反向，已知兩滑塊質量相等，就說明兩滑塊的動量等大反向，故總動量為零即兩滑塊動量的矢量和為零.再提出兩滑塊質量不等的情況呢？如果其中一個滑塊的質量變為原先兩倍.討論后，中學生提出方案：第一次，中學生只讓滑塊自由滑動，結果，當小滑塊抵達擋板時，小滑塊通過的距離與大滑塊通過距離很難看出有2倍關系.中學生思索后，接著做第二次.第二次，當小滑塊抵達擋板頓時，用手按住大滑塊，這時現象比較顯著.另一個中學生接著提出更好方案:由于軌道長120，而兩滑塊加彈簧總長為60cm，所以，只要讓大滑塊到擋板距離是小滑塊到擋板距離倍即可，即大滑塊置于距擋板20處.觀察兩滑塊是否同時抵達.結果，兩滑塊同時抵達，現象十分顯著，以致說明兩滑塊質量二倍關系時，作用前后總動量保持不變.為了由特例推廣到通常情況，班主任提出對任意質量的滑塊是否也有這樣的關系創立，充分借助校園網，班主任將相關的實驗裝置和實驗操作方式介紹提早置于網上，請朋友們進行小組討論研究，進行實驗
2.在課堂上充分借助校園網上的教學資源，使中學生可以自主學習，合作學習.本課使用多媒體網路.課室系統，本系統可以監視控制中學生計算機，使其根據課堂須要進行網路訪問.使師生可以在實驗完畢后立刻在多媒體上進行實驗數據的剖析，便捷師生交流，共享學習成果，進行合作學習.中學生帶著問題或實驗方案通過網路的必要幫助獨立步入班主任設置的學習環境進行探究.朋友們運用校園網上的網路資源庫，通過各小組獨立實驗，進行剖析、處理、進行網上合作學習，得出推論：對任意質量的兩物體作用前后總動量保持不變.在本單元的教學中，借助智能化教學儀器化學實驗微機輔助教學系統驗證動量守恒定理.“物理實驗微機輔助教學系統”把現代科技中實時檢測技術引用到實驗教學中.借助筆記本做實驗終端，通過插口電路、傳感器和常規儀器共同完成數學量的檢測.觀察化學現象，探求數學原理，是新一代智能化教學儀器.計算機通過傳感和常規儀器對實驗數據進行在線實時采集、處理、存儲.這一系統可以提升檢測精度,節省實驗數據處理時間，快速及時得到實驗結果，馬上進行結果剖析，利于課堂教學.另外，該軟件可操作性強，簡便易學，適宜中學生使用.附：驗證動量守恒定理的檢測方式：1）本實驗包括：初速率為零的情況（v10,v2=0）；初速率不為零的情況（v10,v20即對心碰撞.滑塊1和滑塊2的質量可以任意變化.諸如：m1=m2，m1m2，m1m22）首先調節氣軌水平.兩光電門之間的距離可以定為50cm，聯接光電門和插口箱.運行本實驗軟件，輸入質量參數后，開始實驗.若選用初速率為零的情況（v10,v2=0），把兩個用細線和彈簧禁錮的滑塊置于兩光電門之間，割斷細線，計算機實時檢測它們通過光電門的時間，點擊“顯示數據”，軟件給出滑塊的動量動量定理實驗結論，實驗多次，驗證動量守恒定理.（如圖1）若選用初速率不為零的情況（v0,v0），即對心碰撞.把兩個滑塊自兩個光電門外，用手輕推使12其相對運動.記錄它們過光電門的時間，算得滑塊動量，驗證動量守恒定理.（如圖2）（表1）、（表2）是一組實測數據.當光片前沿距離滑塊1的質量滑塊2的質量初速率為零,V2=0碰前碰后次數滑塊1動量滑塊2動量總動量滑塊1動量滑塊2動量總動量（Kg）（Kg）（Kg）（Kg）（Kg）（Kg）
1.000.000.000.034.038.004
20000.000.000.034.036.002
3.000.000.000.045.049.004表1當光片前沿距離滑塊1的質量滑塊2的質量初速率不為零,V20碰后次數滑塊1動量滑塊2動量總動量滑塊1動量滑塊2動量總動量（Kg）（Kg）（Kg）（Kg）（Kg）（Kg）
1.033-.05-.01-.04.033-.
20027-.05-.02-.04.027-.
3.030-.06-.03-.05.030-.02074.031-.05-.02-.05.030-.表2（相關實驗儀器如圖所示，包括可以改變滑塊質量的配重和一套實驗數據處理系統（可以直接采集數據的光電門，一個插口箱，可以處理數據的筆記本軟件和筆記本）在上述過程中，我們致力充分借助現代化的教學資源、教學設備，將校園網和現代科技中實時檢測技術（化學實驗微機輔助教學系統）結合使用，為中學生提供充足的信息，為中學生的主觀能動性的發揮創造一個平臺，同時對實驗數據的快速處理，是我們可以迅速得到實驗推論.而且增強了中學生在實驗中的操作能力，同時也獲得了知識.
四、理論推論化學情境：在光滑水平面上做勻速直線運動的兩個滑塊，質量分別為m1和m2，且m1m2動量定理實驗結論，順著同仍然線向相同的方向運動，速率分別是v1和v2，且v1v2，經過一段時間后，m1追上m2，兩滑塊發生碰撞，兩滑塊碰撞后的速率分別是V1和V
2.1用實驗展示其化學情境：（讓兩滑塊在氣墊滑軌上運動）2多媒體出示下述思索題：兩個滑塊在碰撞過程中各自所遭到的平均力F1和F2有哪些關系?寫出碰撞過程中滑塊各自所遭到的合外力的沖量和每位滑塊動量的變化.結合牛頓第三定理和動量定律，推論得到一個哪些表達式？生：（中學生答老師多媒體展示）F1F2所遭到的合外力沖量動量的變化量1球球師：依據動量定律，物體所遭到的合外力沖量等于物體動量的變化量.(此時，再寫出等號)(第問，請一位中學生在黑板上板書)即（）由此得：m1V1m2V2=師：由此從理論上證明了兩物體作用前后總動量保持不變這時，只是明晰兩物體作用前后總動量保持不變，朋友自然想到，這個推論是否任何情況都組建呢？再引導中學生從受力角度剖析動量守恒定理的創立條件.
五、獲取知識信息通過受力剖析，引出三個新的數學概念：系統、內力、外力.
六、總結動量守恒定理的內容并總結得到動量守恒定理的創立條件從實驗和理論得到以兩滑塊為系統，系統外力之和為零.所以，自然得到動量守恒定理的創立條件：只有系統不受外力或所受外力之和為零
七、實際運用.