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【关键词】 碰撞中不变量 教学感想
普通高中课程标准实验教科书《物理》选修3-5开篇讲解动量守恒定律。这一章相对于传统的教学思路有较大的变革，在《普通高中课程标准（实验）》中，只要求理解、应用动量及一维情况下动量守恒定律，淡化了冲量、动量定理，所以以往将牛顿第二定律改写为动量定理，接着把这一定理应用于质点系，导出一条重要的守恒定律——动量守恒定律的教学思路势必需进行改变。
教材在本间的第一节，安排一节探究实验。这一节内容较多，实验设计较为开放，并且学生在实验技能上已具备一定条件，将探究碰撞中的不变量作为本章的开篇，我觉得是非常恰当的设计。
1、学生在亲历探究实验中去认识物体碰撞过程的不变量，有助于在短期接受动量及其守恒定律。
前期的学习中学生已经熟悉用速度，动能去描述机械运动，用惯性反映运动状态改变难易程度，用力（加速度），功去量度运动状态变化的情况。动量作为一个新的相似的物理量，短期内让学生接受，恰当地使用动量并不是一件容易的事情。历史上动量概念的发展正体现这点。早在十七世纪初，意大利物理学家伽利略引入了"动量"一词，他定义物体的重量与速度的乘积来描述物体遇到阻碍时所产生的效果。以后英国物理学家牛顿在《自然哲学之数学原理》的巨著中首次明确地定义了质量的概念，紧接着就定义了动量，他说："运动的量是用它的速度和质量一起来量度的。"牛顿因为建立了质量的概念和明确了速度的方向性，把动量作为一个矢量，在物理学史上真正建立了动量的概念。通过牛顿第二定律，牛顿揭示出了在物体的相互作用中正是动量这个量反映着运动变化的客观效果。但是这种思想并没有得到所有科学家的赞同，并由此引起了一场长达半个世纪的关于物质运动量度的争论。发起这场争论的首先是德国哲学家、科学家莱布尼兹，他认为不能用物体（质量）与速度的乘积来衡量运动的量，而应该用质量与速度平方的乘积来衡量运动的量。1743年法国力学家达朗贝尔在《动力学论》一书的序言中对于这场争论作了"最后的判决"，两种量度同样有效，它们是从不同的侧面来反映物质的运动。
我们不能奢望学生在短期内能全面接受、理解动量，但是在探究性教学模式中，学生经历伴随探究活动而产生情感体验，加强学生对动量的感性认识，并且探究过程也体现动量守恒的特点——关注碰撞前后的初末状态而不涉及碰撞过程。这些为以后动量及其守恒的正式讲解做了充分的引入和铺垫。
2、这一节教材的编写体现了新课程理念，注重实验能力的培养，让学生运用已学过的理论、实验方法和仪器去处理问题，包括简单的设计性实验。
近些年高考中，实验的基本原理和思想方法是考查的核心，试题考查从机械记忆实验转向分析理解实验原理转变，通过分析推理解开物理实验。试题转变为学生尚未接触过，但与既定实验有联系的创新性实验。本节课的教学目标正是锻炼培养学生的分析问题、解决问题的能力。本节课的着眼点，不是要求学生的实验多么精准，而是着重于如何根据提出的问题，通过已经具备的知识与能力去探究未知规律的过程；通过动手实验和数据处理激发学生主动参与的学习热情，引导学生积极思考，激发学生创造性思维的欲望，提高科学探究的素养和合作学习能力。
高考物理对能力的考察在首要位置，从能力的角度来讲，实践动手能力和接受知识的能力具有同等重要地位。本节课通过对学生的实验指导，提高学生运用实验分析、解决问题的能力，培养学生的探究兴趣，逐步形成创新意识和创造能力。陶行知先生也曾指出，真正的教育必须培养出能思考会创造的人。
3、农村高中由于实验室能力的限制，教材中像"参考案例一"中的气垫导轨、光电计时装置等不一定能提供学生使用，所以需要结合学校实际情况适当调整探究的方案。
"参考案例二"所谈及的装置较为简单，可以用来引入课题，尤其是两个质量相等的弹性摆球碰撞时实验现象简单明显。摆球在空气中摆动过程和碰撞瞬间机械能损失较小，碰撞结果容易重复演示，碰撞总是速度交换的结果能够吸引学生的兴趣，引导学生思考在不违背能量守恒的情况下，碰撞结果的多种可能性，但是实际情况却惟一的原因是什么，让学生得出结论：一定还有一个结束摆球运动的规律，除了机械能守恒的等式之外，还应该有另外一个等式——探究碰撞中的不变量。这样，激发学生感悟的同时也指出了以下探究的目的和方向。
设计探究一维碰撞前后的不变量，需要测量哪些物理量？如何去测量？让学生在预习课本并思考的基础上进行分组讨论，组织学生交流实验方案，对学生的典型实验案例作简要的点评。
具体的实验方案需要测量质量和碰撞前后的速度，质量可以用天平测量，速度测量方式多样，可以构想出不同的物理情境。"参考案例二"利用等长摆线悬挂等大小不同质量的小球完成一维碰撞实验，可以测量小球被拉起的角度算出碰撞前的对应速度，测量碰撞后的小球摆起的角度，算出碰撞后对应小球的速度。"参考案例三"在光滑长木板上两车碰撞完成一维碰撞实验，通过纸带上的两计数点间的距离及时间算出速度。旧版教材《验证动量守恒定律》中利用斜槽使两小球碰撞完成一维碰撞实验，在满足"水平"和"正碰"的前提下通过平抛规律用平抛位移间接去表示速度。引导各个实验小组通过不同的碰撞情况得出初步猜想：物体碰撞前后质量与其速度乘积是不变的。同时告诉学生，几次实验得出的结论不能得出一个规律，只有根据实验结果推导出的许多结论都与事实一致时才能成为一个定律。
本节教学活动中，引导学生去探究知识，也是物理教学的一次探索过程，在新课程理念指导下，而需潜心研究，根据学生的实际情况，努力优化物理教学。
普通高中课程标准实验教科书《物理》选修3-5开篇讲解动量守恒定律。这一章相对于传统的教学思路有较大的变革，在《普通高中课程标准（实验）》中，只要求理解、应用动量及一维情况下动量守恒定律，淡化了冲量、动量定理，所以以往将牛顿第二定律改写为动量定理，接着把这一定理应用于质点系，导出一条重要的守恒定律——动量守恒定律的教学思路势必需进行改变。
教材在本间的第一节，安排一节探究实验。这一节内容较多，实验设计较为开放，并且学生在实验技能上已具备一定条件，将探究碰撞中的不变量作为本章的开篇，我觉得是非常恰当的设计。
1、学生在亲历探究实验中去认识物体碰撞过程的不变量，有助于在短期接受动量及其守恒定律。
前期的学习中学生已经熟悉用速度，动能去描述机械运动，用惯性反映运动状态改变难易程度，用力（加速度），功去量度运动状态变化的情况。动量作为一个新的相似的物理量，短期内让学生接受，恰当地使用动量并不是一件容易的事情。历史上动量概念的发展正体现这点。早在十七世纪初，意大利物理学家伽利略引入了"动量"一词，他定义物体的重量与速度的乘积来描述物体遇到阻碍时所产生的效果。以后英国物理学家牛顿在《自然哲学之数学原理》的巨著中首次明确地定义了质量的概念，紧接着就定义了动量，他说："运动的量是用它的速度和质量一起来量度的。"牛顿因为建立了质量的概念和明确了速度的方向性，把动量作为一个矢量，在物理学史上真正建立了动量的概念。通过牛顿第二定律，牛顿揭示出了在物体的相互作用中正是动量这个量反映着运动变化的客观效果。但是这种思想并没有得到所有科学家的赞同，并由此引起了一场长达半个世纪的关于物质运动量度的争论。发起这场争论的首先是德国哲学家、科学家莱布尼兹，他认为不能用物体（质量）与速度的乘积来衡量运动的量，而应该用质量与速度平方的乘积来衡量运动的量。1743年法国力学家达朗贝尔在《动力学论》一书的序言中对于这场争论作了"最后的判决"，两种量度同样有效，它们是从不同的侧面来反映物质的运动。
我们不能奢望学生在短期内能全面接受、理解动量，但是在探究性教学模式中，学生经历伴随探究活动而产生情感体验，加强学生对动量的感性认识，并且探究过程也体现动量守恒的特点——关注碰撞前后的初末状态而不涉及碰撞过程。这些为以后动量及其守恒的正式讲解做了充分的引入和铺垫。
2、这一节教材的编写体现了新课程理念，注重实验能力的培养，让学生运用已学过的理论、实验方法和仪器去处理问题，包括简单的设计性实验。
近些年高考中，实验的基本原理和思想方法是考查的核心，试题考查从机械记忆实验转向分析理解实验原理转变，通过分析推理解开物理实验。试题转变为学生尚未接触过，但与既定实验有联系的创新性实验。本节课的教学目标正是锻炼培养学生的分析问题、解决问题的能力。本节课的着眼点，不是要求学生的实验多么精准，而是着重于如何根据提出的问题，通过已经具备的知识与能力去探究未知规律的过程；通过动手实验和数据处理激发学生主动参与的学习热情，引导学生积极思考，激发学生创造性思维的欲望，提高科学探究的素养和合作学习能力。
高考物理对能力的考察在首要位置，从能力的角度来讲，实践动手能力和接受知识的能力具有同等重要地位。本节课通过对学生的实验指导，提高学生运用实验分析、解决问题的能力，培养学生的探究兴趣，逐步形成创新意识和创造能力。陶行知先生也曾指出，真正的教育必须培养出能思考会创造的人。
3、农村高中由于实验室能力的限制，教材中像"参考案例一"中的气垫导轨、光电计时装置等不一定能提供学生使用，所以需要结合学校实际情况适当调整探究的方案。
"参考案例二"所谈及的装置较为简单，可以用来引入课题，尤其是两个质量相等的弹性摆球碰撞时实验现象简单明显。摆球在空气中摆动过程和碰撞瞬间机械能损失较小，碰撞结果容易重复演示，碰撞总是速度交换的结果能够吸引学生的兴趣，引导学生思考在不违背能量守恒的情况下，碰撞结果的多种可能性，但是实际情况却惟一的原因是什么，让学生得出结论：一定还有一个结束摆球运动的规律，除了机械能守恒的等式之外，还应该有另外一个等式——探究碰撞中的不变量。这样，激发学生感悟的同时也指出了以下探究的目的和方向。
设计探究一维碰撞前后的不变量，需要测量哪些物理量？如何去测量？让学生在预习课本并思考的基础上进行分组讨论，组织学生交流实验方案，对学生的典型实验案例作简要的点评。
具体的实验方案需要测量质量和碰撞前后的速度，质量可以用天平测量，速度测量方式多样，可以构想出不同的物理情境。"参考案例二"利用等长摆线悬挂等大小不同质量的小球完成一维碰撞实验，可以测量小球被拉起的角度算出碰撞前的对应速度，测量碰撞后的小球摆起的角度，算出碰撞后对应小球的速度。"参考案例三"在光滑长木板上两车碰撞完成一维碰撞实验，通过纸带上的两计数点间的距离及时间算出速度。旧版教材《验证动量守恒定律》中利用斜槽使两小球碰撞完成一维碰撞实验，在满足"水平"和"正碰"的前提下通过平抛规律用平抛位移间接去表示速度。引导各个实验小组通过不同的碰撞情况得出初步猜想：物体碰撞前后质量与其速度乘积是不变的。同时告诉学生，几次实验得出的结论不能得出一个规律，只有根据实验结果推导出的许多结论都与事实一致时才能成为一个定律。
本节教学活动中，引导学生去探究知识，也是物理教学的一次探索过程，在新课程理念指导下，而需潜心研究，根据学生的实际情况，努力优化物理教学。