摘要：以《动量和动量定律》一节的教学案例,阐述了学校数学的课堂怎样进行探究式教学。从生活中提出问题,通过理论探究和实验探究,让中学生体验构建概念和总结规律的过程。用探究过程中所获得的知识解决相关问题。关键词：教学设计；动量；动量定律；科学探究；设计思路中图分类号：G633.7文献标示码：A文章编号：1003-6148（2016）8-0038-《普通中学数学课程标准（实验）》中明晰强调“高中阶段的数学应当愈发关注中学生在科学探究过程中的学习质量,进一步加深对科学探究的理解,提升科学探究的能力”,“使化学紧贴中学生的生活、联系社会实际”。科学探究既是中学生的学习目标,又是重要的教学方法之一。[1]本文通过《动量和动量定律》一节的教学设计案例来聊聊怎样设计并施行探究式教学。1教学内容（1）教材：人民教育出版社普通中学课程标准实验教科书《物理》选修3-5。（2）所属章节：第十六章第二节《动量和动量定律》。（3）教学时间：40分钟。2教学设计2.1教材剖析人教版《动量和动量定律》一节,是在第一节《探究碰撞中的不变量》的基础上直接提出了动量的概念,并从化学学史的角度来加以认识。之后通过例题提出动量的变化,加深对动量和动量的变化的矢量性的理解。
关于动量定律,教材先是在恒力作用的情况下由牛顿第二定律推导入动量定律,剖析表达式,并引入冲量的概念。以后,用“微积分”的思想剖析出,动量定律除了适用于恒力情形,也适用于变力情形。在解决作用时间短,斥力大并且随时间变化的严打、碰撞等问题时,动量定律要比牛顿运动定理便捷得多。最后,教材通过“垒球”“易碎品包装”以及“科学徜徉――汽车碰撞实验”来诠释动量定律在生活中的广泛应用[2]。2.2学情剖析中学生在第一节《探究碰撞中的不变量》中,感受到碰撞中有一个非常重要的数学量――“mv”。并且,这个数学量是哪些？在运动学中又有着哪些重要意义？这种,中学生还没有深刻的认识,还须要通过对“动量定律”“动量守恒定理”的学习进一步加深认识和理解。但是,中学生在选修一和选修二的学习中,对“力”的理解、对“牛顿运动定理”等动力学知识的把握却是比较扎实的。2.3教学目标（1）知识与技能会通过观察生活现象提出问题,并通过实验探究,剖析碰撞中的冲击力与物体的质量、速度的改变及时间有关。会运用所学动力学知识推论动量定律的表达式。理解动量和动量的变化及其矢量性动量定理教学设计设计理念,会正确估算做一维运动的物体的动量变化。理解冲量概念,理解动量定律及其表达式。
明晰动量定律中的冲量是合力的冲量。会借助动量定律解释有关现象和解决实际问题。（2）过程与方式观看视频,提出问题,联系生活,通过猜测。通过构建理想数学模型,理论推导入动量定律的表达式。用类比的方式,完善动量、冲量概念以及动量定律的内容,按照实验目的,设计实验并施行实验验证。运用动量定律解决实际问题。（3）情感、态度与价值观培养中学生擅于交流的合作精神,在交流合作中发展能力,并产生良好的学习习惯和学习方式。培养中学生的理论剖析能力和总结归纳能力。培养并提升中学生理论联系实际、分析解决问题的能力。2.4教学重点（1）理论推论动量定律的表达式,类比动能定律,构建动量、冲量的概念。（2）理解动量和动量的变化及其矢量性,及冲量是过程量。（3）设计实验,验证动量定律。通过实验推论进一步理解动量定律及其表达式,理解物体动量的改变是由于合力的冲量。（4）动量定律的应用。2.5教学难点（1）类比动能定律,构建动量、冲量的概念。（2）动量和动量的变化及其矢量性。（3）实验：验证动量定律。实验设计,方案的施行,偏差的剖析。（4）理解物体动量的改变是由于合力的冲量。2.6教学方式探究、讲授、讨论、练习。2.7教学仪器PPT教学讲义、多媒体、朗威DSL验证动量定律的相关仪器、朗威DIS软件、两个相同的碗、木板、软垫、两个蛋黄。
3设计思路探究设计之一：理论探究、类比剖析。本教学设计中,没有依照课本上的次序,直接提出“动量”的概念,而是从“小鸟撞客机”的故事中提出问题,先推测,再依照问题构建理想数学模型,运用“牛顿第二定律”推导入“Ft=mvt-mv0”表达式。通过与“动能定律”进行类比,完善概念――“动量”“冲量”,剖析总结规律“动量定律”。这是一个理论探究的过程。[3]探究设计之二：知识迁移,总结规律。在剖析动量这个概念的时侯,运用力传感,得到“F-t图象”。引导中学生将“v-t图象”的面积表示位移的规律迁移,并得出“F-t图象”的面积表示一段过程中力的冲量。这样除了找到了一种求解变力冲量的方式,还让中学生感受到动量定理教学设计设计理念,冲量反映了力的作用对时间的积累效应,是过探究设计之三：验证性实验中,探究实验装置。规律的得出不仅理论的论证之外,还须要有实践与实验的支持。所以,在学习了新的概念和规律后,又进一步引导中学生设计实验“验证动量定律”。但是,引导中学生完整地探究出整个实验设计,在四十分钟的课堂上是难以实现的。因而,该环节只进行了部份探究：引导中学生探究实验的仪器,剖析装置安装时的几点注意事项以及实验偏差探究。探究设计之四：运用规律,解决问题。
学习概念,总结规律最终是要解决生活中的问题。而“小鸟撞客机”这条问题线索贯串一直,最后得到解决,首尾呼应。设计思路的框架如图5：参考文献：[1]钟启泉.基础教育课程变革纲要（试行）详解[M].北京：华南师范学院出版社,2001.[2]人民教育出版社课程教材研究所数学课程教材研究开发中心.普通中学课程标准实验教科书化学必修3-5班主任教学用书[M].上海：人民教育出版社,2010.[3]胡炳元.化学课程与教学论[M].北京：山东教育出版社,2003.
