探究碰撞中的不变量
一、教学设计思路
研究性学习的目的在于改变学生以单纯地接受教师传授知识为主的学习方式，为学生构建开放的学习环境，提供多渠道获取知识、并将学到的知识加以综合应用于实践的机会，促进他们形成积极的学习态度和良好的学习策略，培养创新精神和实践能力。
本节内容的核心是引导学生追寻碰撞中的不变量，一方面为下一节“动量”概念的引入提供实验基础；另一方面，让学生亲身体验探究自然规律的过程，感悟自然界的和谐与统一。
而这种思想方法对学生来说并不陌生，这就为学生自行设计实验提供了可能，所以教学中可大胆尝试，充分创造学生自行设计实验的条件和机会。
二、教学三维目标
1、知识与技能
（1）明确探究碰撞中的不变量的基本思路．
（2）掌握同一条直线上运动的两个物体碰撞前后的速度的测量方法．
（3）培养设计实验、观察实验的能力，收集和处理信息的能力，综合运用所学知识、分析和解决实际问题的能力以及语言文字表达能力。
．
2、过程与方法
（1）通过对实验过程的探究，初步学会根据实验数据进行猜测、探究、发现规律的探究方法
（2）认识物理实验和数学工具在物理学发展过程中的作用。
3、情感态度和价值观
（1）培养自信、勤奋、严谨求实、大胆创新、团结协作的实验态度。
（2）通过实验探究培养学习物理和研究物理问题的兴趣，激发学生积极参与探索研究的情感
三、重点、难点
1、重点
本节课的重点在于如何让学生掌握科学探究的方法，如何真正实现探究的过程。
2、难点
本节课的难点在于，如何启发学生利用身边的一切可利用资源，来自行设计可行性较强的实验方案。
四、教学方法
多媒体、观察法，探究法，归纳法，实物体验法。
五、教学资源：
气垫导轨、两个滑块、光电门；带线小球（2个）、刻度尺；长木板、打点计时器、两个小车其中一个带有撞针，另一个带有橡皮泥；碰撞试验器；光滑页面；2碰撞小球；投影仪、教学片。
六、设计及实施过程
此次研究性学习安排4-5课时，其中汇报交流占1课时，课题的研究成果可以是小论文、科学报告。
（一）确定研究课题（1课时）
1、情景体验：
先组织学生观看有关碰撞的教学片，然后组织学生到游乐场，观察台球台上球的运动，思考碰撞的效果；分组（1人或2人分乘）玩碰碰车游戏，亲自体验碰撞所带来的物体运动状态的改变，据此思考物体速度改变与质量的关系。
2、诱导学生展开大胆猜想，提出探究问题
（1）、思考一下如何得到物体碰撞前后的速度。
（2）猜想一下物体碰撞前后会不会有什么物理量保持不变呢？
（3）着手设计实验验证你自己的猜想（可参照课本上的实验方案），要求说明实验原理、主要测量的物理量、重要实验步骤。
（4）从最简单的碰撞现象入手，即两个物体在碰撞前后在一条直线上运动的一维碰撞。
（二）、设计研究方案（1课时）
1、教师指导意见
设计方案决定研究性学习的成败，要经过大胆设想、周密计划后制定出切实可行的行动细则，且要对组员进行明确分工。
初步方案形成后，要对其可行性进行组内评估，再与教师一起评估完善研究方案，然后再进入实施阶段。
2、具体指导
（1）如果遇到比较复杂的物理过程或物理问题，可从最简单的问题或者从特殊情况入手，也就是遵循从特殊到一般的研究方法。
（2）若某一问题有几个因素决定，则要用控制变量法研究。
先保持其他因素相同，让其中一个条件变化，从而找出这一因素所引起
的作用。
之后再用同样的方法研究其他因素，最后进行汇总，找出这一问题与这几个因素间的关系。
（3）若某一问题遇到定量测量，则需考虑要测量那些物理量？在什么条件下测量？用什么工具测量？记录结果应达到什么精度？
（4）对涉及到时间、空间的顺序问题，则必须考虑到先做哪一步，后做哪一步；安排器材的空间位置，要细致合理。
尤其是采用气垫导轨的小组。
（5）若某一问题需要查找资料，则要明确到哪里去找？找什么样的资料？找不到怎么办？若寻求理论帮助，也要具体落实。
（三）实施研究方案（2课时）
1、组装实验装置
2、做实验时，及时记录实验数据、填好图表；进行理论分析和论证。
在实施过程中要发扬团结协作精神，充分发挥群体意识和集体力量共同完成研究任务。
3、得出研究结果，写出研究报告
研究报告的内容应包括：
（1）题目；
（2）研究成员介绍；
（3）引言中要用精练的文字说明研究工作的成就，讲清课题的目的、意义及来龙去脉；
（4）设计内容包括解决问题的方案，所用方法、器材、步骤及预期结果等；
（5）实验内容中要写出研究工作中详细的实验过程和结果，包括数据和图表；
（6）结论
（四）汇报交流与评价（1课时）
1、交流顺序：
2、交流方式：各研究小组派出代表上讲台向大家汇报研究报告，可采用实验演示、语言论述和图表展示相结合的方式，其他学生可向汇报者提出与汇报内容相关的问题，再由汇报者给与回答。
3、评价原则：重视研究过程，兼顾结果；重视研究能力，兼顾知识。
4、综合评价表。