摘要：以《動量和動量定律》一節的教學案例,闡述了學校數學的課堂怎樣進行探究式教學。從生活中提出問題,通過理論探究和實驗探究,讓中學生體驗構建概念和總結規律的過程。用探究過程中所獲得的知識解決相關問題。關鍵詞：教學設計；動量；動量定律；科學探究；設計思路中圖分類號：G633.7文獻標示碼：A文章編號：1003-6148（2016）8-0038-《普通中學數學課程標準（實驗）》中明晰強調“高中階段的數學應當愈發關注中學生在科學探究過程中的學習質量,進一步加深對科學探究的理解,提升科學探究的能力”,“使化學緊貼中學生的生活、聯系社會實際”。科學探究既是中學生的學習目標,又是重要的教學方法之一。[1]本文通過《動量和動量定律》一節的教學設計案例來聊聊怎樣設計并施行探究式教學。1教學內容（1）教材：人民教育出版社普通中學課程標準實驗教科書《物理》選修3-5。（2）所屬章節：第十六章第二節《動量和動量定律》。（3）教學時間：40分鐘。2教學設計2.1教材剖析人教版《動量和動量定律》一節,是在第一節《探究碰撞中的不變量》的基礎上直接提出了動量的概念,并從化學學史的角度來加以認識。之后通過例題提出動量的變化,加深對動量和動量的變化的矢量性的理解。
關于動量定律,教材先是在恒力作用的情況下由牛頓第二定律推導入動量定律,剖析表達式,并引入沖量的概念。以后,用“微積分”的思想剖析出,動量定律除了適用于恒力情形,也適用于變力情形。在解決作用時間短,斥力大并且隨時間變化的嚴打、碰撞等問題時,動量定律要比牛頓運動定理便捷得多。最后,教材通過“壘球”“易碎品包裝”以及“科學徜徉――汽車碰撞實驗”來詮釋動量定律在生活中的廣泛應用[2]。2.2學情剖析中學生在第一節《探究碰撞中的不變量》中,感受到碰撞中有一個非常重要的數學量――“mv”。并且,這個數學量是哪些？在運動學中又有著哪些重要意義？這種,中學生還沒有深刻的認識,還須要通過對“動量定律”“動量守恒定理”的學習進一步加深認識和理解。但是,中學生在選修一和選修二的學習中,對“力”的理解、對“牛頓運動定理”等動力學知識的把握卻是比較扎實的。2.3教學目標（1）知識與技能會通過觀察生活現象提出問題,并通過實驗探究,剖析碰撞中的沖擊力與物體的質量、速度的改變及時間有關。會運用所學動力學知識推論動量定律的表達式。理解動量和動量的變化及其矢量性動量定理教學設計設計理念,會正確估算做一維運動的物體的動量變化。理解沖量概念,理解動量定律及其表達式。
明晰動量定律中的沖量是合力的沖量。會借助動量定律解釋有關現象和解決實際問題。（2）過程與方式觀看視頻,提出問題,聯系生活,通過猜測。通過構建理想數學模型,理論推導入動量定律的表達式。用類比的方式,完善動量、沖量概念以及動量定律的內容,按照實驗目的,設計實驗并施行實驗驗證。運用動量定律解決實際問題。（3）情感、態度與價值觀培養中學生擅于交流的合作精神,在交流合作中發展能力,并產生良好的學習習慣和學習方式。培養中學生的理論剖析能力和總結歸納能力。培養并提升中學生理論聯系實際、分析解決問題的能力。2.4教學重點（1）理論推論動量定律的表達式,類比動能定律,構建動量、沖量的概念。（2）理解動量和動量的變化及其矢量性,及沖量是過程量。（3）設計實驗,驗證動量定律。通過實驗推論進一步理解動量定律及其表達式,理解物體動量的改變是由于合力的沖量。（4）動量定律的應用。2.5教學難點（1）類比動能定律,構建動量、沖量的概念。（2）動量和動量的變化及其矢量性。（3）實驗：驗證動量定律。實驗設計,方案的施行,偏差的剖析。（4）理解物體動量的改變是由于合力的沖量。2.6教學方式探究、講授、討論、練習。2.7教學儀器PPT教學講義、多媒體、朗威DSL驗證動量定律的相關儀器、朗威DIS軟件、兩個相同的碗、木板、軟墊、兩個蛋黃。
3設計思路探究設計之一：理論探究、類比剖析。本教學設計中,沒有依照課本上的次序,直接提出“動量”的概念,而是從“小鳥撞客機”的故事中提出問題,先推測,再依照問題構建理想數學模型,運用“牛頓第二定律”推導入“Ft=mvt-mv0”表達式。通過與“動能定律”進行類比,完善概念――“動量”“沖量”,剖析總結規律“動量定律”。這是一個理論探究的過程。[3]探究設計之二：知識遷移,總結規律。在剖析動量這個概念的時侯,運用力傳感,得到“F-t圖象”。引導中學生將“v-t圖象”的面積表示位移的規律遷移,并得出“F-t圖象”的面積表示一段過程中力的沖量。這樣除了找到了一種求解變力沖量的方式,還讓中學生感受到動量定理教學設計設計理念,沖量反映了力的作用對時間的積累效應,是過探究設計之三：驗證性實驗中,探究實驗裝置。規律的得出不僅理論的論證之外,還須要有實踐與實驗的支持。所以,在學習了新的概念和規律后,又進一步引導中學生設計實驗“驗證動量定律”。但是,引導中學生完整地探究出整個實驗設計,在四十分鐘的課堂上是難以實現的。因而,該環節只進行了部份探究：引導中學生探究實驗的儀器,剖析裝置安裝時的幾點注意事項以及實驗偏差探究。探究設計之四：運用規律,解決問題。
學習概念,總結規律最終是要解決生活中的問題。而“小鳥撞客機”這條問題線索貫串一直,最后得到解決,首尾呼應。設計思路的框架如圖5：參考文獻：[1]鐘啟泉.基礎教育課程變革綱要（試行）詳解[M].北京：華南師范學院出版社,2001.[2]人民教育出版社課程教材研究所數學課程教材研究開發中心.普通中學課程標準實驗教科書化學必修3-5班主任教學用書[M].上海：人民教育出版社,2010.[3]胡炳元.化學課程與教學論[M].北京：山東教育出版社,2003.
