《動量定律》說課案例《動量定律》說案例山東省濰坊市第42學校陳敬欣摘要：從說教材、學情剖析、教學方式、教學程序四個方面詳盡論述了動量定律這節的地位、作用、重點、難點，剖析了中學生的實際知識情況，采用的教學技巧和教學的三個環節。關鍵詞：動量定律沖量動量的變化本節的內容是全日制普通中級學校數學第二冊（人教版）第一第二節《動量定律》。一、說教材1．教材的地位和作用：本引入動量這個新概念并結合牛頓第二定理推導入《動量定律》。《動量定律》側重于力在時間上的累積療效。為解決熱學問題開辟了新的途徑，尤其是嚴打和碰撞的問題。這一可視為牛頓熱學的進一步展開，為熱學的重點。《動量定律》為本第二節，是第一節《動量和沖量》的繼續，同時又為第三節《動量守恒定理》奠定了基礎。所以《動量定律》有承前啟后的作用。同時《動量定律》的知識與人們的日常生活、生產技術和科學研究有著密切的關系，因而學習這部份知識有著廣泛的現實意義。2．本節教學重點：（1）動量定律的推論和對動量定律的理解；（2）借助動量定律解釋有關現象和一維情況下的定量剖析。3．教學難點：動量定律的矢量性，也就是怎樣正確理解“合”外力的沖量等于物體“動量的變化”。
尤其是方向的一致性，即合外力的沖量的方向和動量變化量的方向一致。4．教學目標：按照教材、大綱和中學生情況，制訂本節的教學目標有三個方面：●知識與技能（1）能從牛頓運動定理和運動學公式推導入動量定律的表達式。（2）理解動量定律的準確涵義，曉得動量定律適用于變力。（3）會用動量定律解釋有關現象和處理有關的問題。●過程與技巧（1）通過對動量定律的探究過程，嘗試用科學探究的方式研究化學問題，認識數學模型工具在數學學的作用。（2）才能應用動量定律處理一些與生產和生活相關的實際問題，在剖析、解決問題的過程中培養交流、合作能力。●情感心態與價值觀（1）有參與科技活動的熱情，有從生活到數學，從數學到生活的意識。（2）有主動與別人合作的精神，有團隊意識。（3）關心國外、國外科技發展現況與趨勢，有振興中華的使命感與責任感，有將科學服務于人類的意識。二、學情剖析初一中學生思維方法要求逐漸由形象思維向具象思維過渡，因而在教學中需以一些感性認識作為依托，強化直觀性和形象性，便于中學生理解。中學生有按照加速度剖析力和運動的知識打算，借助2004年1月4日美國航天局的“勇氣號”探測器著陸火星的圖片，創設問題情境，迸發中學生的興趣，讓中學生把化學現象自然過渡到新知識點上，進而引導中學生應用已把握的基礎知識，通過理論剖析和推理判定獲得新知識。
撞擊、打擊現象是中學生在生活中比較熟悉的，也是她們容易發生興趣的現象。充分發揮圖片、錄像和演示實驗的作用，符合她們好奇、好動、好強的心理特征，調動她們學習的積極性和主動性。三、教學方式應用實驗導出法、分組實驗法，啟發中學生通過自己的思索和討論探究動量定律。四、教學程序本節分為三個環節，圖片新聞創設情境；構建模型共同探究；應用動量定律。第一環節：創設情境通過圖片新聞的方法，應用多媒體展示“勇氣號”探測器成功登錄火星過程的一組圖片，創設問題情景導出新，讓朋友們形成感性認識。結合她們的生活經驗，大部份同學會意識到有一系列舉措降低撞地速率，安全氣簾的作用是延長作用時間。為了使思路明朗化，提出三個簡單問題：（1）磨擦降（圖1）、降落傘（圖2）和反向底盤（圖3）的作用是哪些？（2）安全氣簾（圖4）的作用是哪些？（3）采取這種舉措最終的目的是哪些？通過上述問題，大部份朋友應當想到是為了減少撞擊力，就會膚淺地覺得，對于同一個物體，撞前速率越小，撞擊力越小；撞擊時間越長，撞擊力越小。通過問題情境的創設，極大的調動了中學生的情感注意力和情感體驗力，為師生共同發覺問題、提出問題、探究問題、解決問題打下了基礎。
把高科技的情境引入堂，彰顯時代性，符合新程標準的基本理論。第二環節：構建模型這時侯速率、時間、動量、沖量、力等幾個數學量在中學生的腦子中還須要整合，從感性認識進一步上升到理智認識。師生共同構建數學模型，這個模型為水平面上的物體，在合力F的作用下，經過一段時間t，動量由v0變為vt。引導朋友們按照所學到的牛頓運動定理的知識，去整理這幾個數學量之間的關系，探求動量變化跟所受合力的沖量之間的關系。這與新程標準中倡導的鼓勵中學生體驗自然規律發覺的過程，進而構建對自然科學的認識和把握研究科學的方式是一致的。在這個模型的基礎上，通過推論，大部份同學會得到一個表達式：Ft=vt-v0或Ft=△P這時不要急于歸納它的數學意義動量定理的內容是什么，而是給出中學生想象和討論的時間，讓同事們試著解釋它，剛開始可能得到一些不完整的推論，例如“沖量等于動量之差”或“沖量等于動量相加”，或“沖量造成動量發生變化”。隨著討論的深入，引導朋友們追憶動量的變化這個概念。在求同存異的過程中，探究出合沖量和動量變化量的關系，例如數目關系，因果關系會漸漸清晰，但方向關系還沒有非常明朗化。在朋友們基本理解的基礎上，老師總結并板書動量定律的內容。在師生共同解決問題的學習中，通過原有知識的激活，之后再通過迎合過程重建新知識與原有知識結構之間的聯系，使認知發展從一個平衡狀態步入另一個更高的發展平衡狀態，這一點符合中學生的學習建構理論。
當朋友們基本能運用動量定律初步解決恒力的問題時，可引伸到動量定律也適用于隨時間變化的力，例如嚴打力或撞擊力，但這個力F應取作用時間內的平均力。這樣可以寬廣中學生的思路，以便她們自覺的運用所學知識處理問題。第三環節：定性應用為了培養中學生在數學學中從實踐到理論，再用理論指導實踐的研究方式。鼓勵中學生將學習到的數學知識與日常生活、生產技術聯系起。首先圍繞定律Ft=△P分情況進行討論。首先設置一個問題：假若把豬肉從一米高的地方釋放，摔倒水泥地上，碎了，采取哪些舉措可保證豬肉不摔碎？讓同事們設計多種方案，她們會推測在地上鋪沙嘴子，或放一盆水，或海棉等一些彈性好的物質，接著借助有代表性的彈性好的海棉加以驗證，把朋友們的設計留成興趣作業。對這些有創造力的設計，給以充分的欣賞和肯定。減少力的作用。繼續和朋友們一塊剖析生活中常見的現象，展示圖片（圖），引導朋友自己找出生產、生活中的更多事例。為了引導中學生全面思索問題，繼續通過播放錄象創設了下述的數學情境：榔頭釘鐵釘，銑床注塑厚板并提出問題。讓朋友們繼續歸納出共性規律：作用時間短，斥力大。引導中學生自己找出生產、生活中的更多事例，充分發揮中學生的主體作用，培養她們知識遷移的能力。
通過運用對比的方式，對上述兩類問題深入剖析，使中學生對動量定律加深了理解。實現了“學中做”和“做學校”的結合。使得中學生從理智認識再到感性認識，符合認識論。在定性剖析的基礎上，再度列舉第一節的例題，給出這個例題有三個目的：第一個目的是在上一節剖析碰撞過程中動量變化量的基礎上，這節給出撞擊的時間，朋友們可以應用動量定律估算撞擊力的大小。在師生共同剖析的過程中，第二個目的也就基本達到了，探求出了如何應用動量定律解題的關鍵步驟，例如必須首先規定正方向，求動量的變化，再應用動量定律列多項式求未知量。第三個目的：突破難點，也就是動量定律的矢量性，設計兩個有梯度的問題增加難度。例1：質量為0．1g的鋼球，以6/s的速率水平往右運動，遇到一個堅硬的障礙物后被彈回，順著同仍然線以6/s的速率水平向左運動，接觸時間為0．02秒，小球遭到的彈力的平均值有多大？問題（1）：物體動量變化量是哪些方向？問題（2）：聯系你學過的彈力形成的條，從形變的角度剖析彈力的方向，合力沖量的方向應當是哪些方向？通過這樣的比較，朋友們將發覺：合力沖量的方向與動量變化量的方向相同，使動量定律的矢量性這個難點具體化和漸漸明朗化。為了進一步突出重點和突破難點，繼續研究第一節中“思考與討論”題。
思索與討論：例2：一個質量為0．2g的鋼球，以2/s的速率斜射到堅硬的花崗巖板上，入射的角度為4°，碰撞后被豎著彈出，彈出的角度也是4°，速率仍為2/s。問題：不僅能應用平行四邊形剖析撞擊過程中的動量的變化的方向，能夠依據動量定律剖析小球動量的變化？有上節的基礎，依照平行四邊形定則，才能判定動量變化的方向垂直于接觸面；按照彈力方向的判定，合沖量的方向也在這個方向上。為了使問題形象化，打算了一個小動漫，以顯示撞擊的過程中小球的形變，以明晰小球遭到的彈力的方向動量定理的內容是什么，從而顯示合沖量的方向。借此深入地感受動量定律的表達式是一個矢量式。整個過程以中學生為主體，防止了老師的“一言堂”，做到了“老師搭臺，中學生看戲”，在堂上提高了自主學習和合作學習的氣氛。神州號的成功發射和回收，是中國航天技術的又一個里程碑。通過錄象和圖片，讓朋友們圍繞動量定律，剖析神州五號怎樣采取一系列舉措實現軟著陸的。當朋友們發覺自己能否用新知識解決這么驚天動地的偉大壯舉時，必然熱血沸騰，迸發她們的愛國熱情，樹立正確的科學觀，培養她們振興中華，將科學服務于人類的使命感和責任感。至此，這一節的學習基本結束，老師按照板書小結本節的重點-動量定律的內容，留作業：1．P123．3，4。2．科技小論：圍繞2003年4月7日世界衛生日的主題“道路安全”觀察在車輛和摩托車等交通工具中，都有哪些樣的安全舉措，應用你學習的知識，尤其是動量定律加以剖析。實現從數學到生活，從理論到實踐。