“物體的碰撞”探究式教學實錄

一、探究主題的引入

課伊始，我左手拿石頭，右手拿雞蛋，并做好準備拿雞蛋碰石頭的動作，問：“會怎樣？”學生說：“當然雞蛋破呀！”

于是我邊拿著雞蛋去碰石頭邊說：“雞蛋碰石頭，不自量力。”

學生會意地笑了。

根據這實驗我先復習“牛頓第三定律”（分析雞蛋和石頭受到的相互作用力大小相等）。接著我問：“如果雞蛋碰雞蛋，大家想想看，是哪個破呀？下面有哪位同學愿意上臺來試一試。”學生紛紛舉手。

本想讓學生先閱讀教材中實踐與拓展中的實驗問題，再進行實驗，但考慮到這樣會使學生失去對實驗的好奇心，且對課題問題的探究會有阻礙，于是我先讓積極主動舉手的學生上臺分別完成了六次雞蛋碰雞蛋的實驗。

評析：實驗雖簡單，學生大部分還是沒有做過的。物理規律的探究來源于簡單的實驗，這也是引導學生發現與探究問題的關鍵所在。

我看到學生的激情調動起來了，心想：課題探究活動可以準備就緒啦！

根據實驗結果提出教材P3“討論與交流”中所提出的問題：哪一只蛋會被撞？你的依據是什么？

學生根據觀察看到運動和靜止的雞蛋被撞破的機率差不多，于是不能統一解釋其中原因（在我的意料之中）。

我根據這有利的條件說：“看來，對于碰撞問題的研究不是我們想象的那樣簡單，下面請大家根據桌面提供的實驗器材完成教材的實驗探究問題。”

注：提供的實驗器材：帶夾子的鐵架臺、帶線的兩個小鋼球、小布塊、橡皮筋。

二、自主探究過程的引導

學生紛紛開始實驗……

在學生進行實驗的同時，我在大屏幕上投影出教材P4圖1-1-4(如圖1)和相關的實驗探究問題：

1. 理想情況下，兩小球碰撞前后的總動能是否相等？為什么？

2. 套上布套后，兩小球碰撞前后的總動能是否相等？如果你認為不相等，是否違反了能量守恒定律？

3. 能否總結出彈性碰撞與非彈性碰撞的本質區別是什么？

我不停地在實驗室里來回巡視。在實驗進行到5分鐘后，大部分的學生都已經在擺動著兩個小球，其中有一位學生在使A、B兩球發生碰撞后，兩球左右晃動。

我也在焦急地等待著有學生提問：“老師，教材的圖是不是有問題呀？”

評析：因為我事先已經發現教材中的圖1是錯的，在實驗前我沒有告訴學生，目的是想通過自由的探究過程讓學生自己發現，根據這“難得的機會”使發現問題的學生更有成功感。

正在設想如果有學生提出以上問題該怎樣回答的時候，有學生舉手了，在我走過去的途中，我驚喜地發現有一組的學生改變了圖1的做法，正進行著實驗。我的心情突然興奮：這就是我想要的。

評析：在平時的教學過程中，我總喜歡讓學生做一些演示實驗來減輕我的教學負擔。這樣不僅能使學生有更多的機會動動手，又可讓學生從中發現并解決問題。

該學生問：“老師，根據圖1，當由靜止釋放A球時，在最底端不能和B兩球發生正碰呀，是不是圖1錯啦？”

我高興地說：“很好，你觀察得很仔細！”接著，我肯定了根據圖1是不能按教材提出的問題來完成實驗的，同時問：“有沒有改正的辦法？”

和本組同學討論交流后，他在鐵架臺的夾子上移開了拉A球的細線，如圖2所示，這時，我發現旁邊越來越多的同學把頭伸過來……

評析：在剛開始嘗試探究活動教學的時候，我曾不讓其他組的學生參與我的指導過程，并經常會順口說：“做自己的實驗，自己去發現問題。”往往學生會很不情愿地回到自己的座位進行實驗。隨著對高中物理新課程的深入理解，我才認識到這樣的做法是不當的。

在肯定了該組學生的實驗改進方法后，我回到講臺，總結后表揚了該組學生，同時表揚了首先改正圖1進行實驗的那組學生。

評析：在當時的實驗過程中，如果沒有學生提出圖1的疑問，我打算耐心發現，看有沒有學生用改正后的實驗方案進行實驗，如果全部學生都沒有改正的話，我則準備等實驗完成后，讓各組代表總結發言，并根據“正碰”的概念，逐步引導使實驗繼續進行。

看來，讓學生進行自主實驗探究的同時，有時會收到意想不到的教學效果。

然而，真的有學生這樣地“幫”我，使我能按設計好的教學方案進行教學活動。看來，我的擔心是多余的。

等到實驗完成后，我補充總結了實驗所要解決的問題：

（投影）問題1：按教材圖1-1-4兩球碰撞，將其中一球拉開一定角度，釋放后能否與另一球發生正碰？

通過課件演示（圖3）分析說明：根據圖1不能按教材的要求完成實驗探究。根據學生的解決問題的方案作進一步分析說明（如圖4），同時點明A、B兩球的球心豎直距離為小球的直徑d。

（投影）問題2：如何確保兩小球在同一豎直平面內擺動？具體方案怎樣？

其中有一位學生大聲回答，但又不能清楚地表達自己的意見，我及時請其站起來回答，聽他的意思是說：每個球用兩條線……

其實，我明白他所要表達的意見，為了節省時間，于是投影出圖5，問：“是不是這樣呀？”

該學生高興地笑著說“是的！是的！”這時全班學生跟著笑起來。

在解決以上問題后，我讓沒有完成探究實驗的小組繼續進行實驗，完成的小組則進一步整理實驗所提出的問題。

小組代表發言各自的實驗感受，分析解決了教材“實驗與探究”提出的各個問題。

離下課還有10分鐘，于是我根據實驗過程，總結得出碰撞的特點：相互作用時間短；作用力變化快和作用力峰值大等。另外根據碰撞的特點給出了碰撞的定義：兩個或兩個以上有相對速度的物體，在相遇的極短的時間內產生非常大的相互作用，這種相遇就是碰撞（collision）。

接著，提出問題：兩個穿孔小球用細線連接，中間夾有一根已被壓縮的彈簧，剪開細線，小球將分別向兩側彈開，這種現象是否也屬于物體的碰撞？生活中有沒有類似的實例？

我投影出根據題目情景繪制的圖6，以便學生能更好地理解題意。

思考片刻，有學生回答：“老師，我認為這種現象不屬于物體的碰撞。”

評析：當聽到這樣的回答，我著急想：你就不能根據碰撞的特點來分析嗎？哎！又快下課了，我還沒有總結這節課呢……

馬上，我意識到如果要總結的話，時間肯定不夠，還是先處理練習的問題吧。

很好，根據我們所看到的碰撞的現象，兩物體總是相向運動而發生碰撞的，于是請學生重新回憶碰撞的定義，問：“當剪開細線的瞬間，兩球是否有相對速度呀？”

學生馬上醒悟，興奮地回答：“是呀！”

雖然時間緊，但看到學生的表現，緊張的心情還是平靜下來了。

“當線被剪短的瞬間，產生的相互作用力大小如何？相互作用時間長還是短？”我接著問。

學生較快地回答：“相互作用力大、作用時間短。”

我意識到問題解決了，高興地說：“好，現在你們認為這種現象是否屬于物體的碰撞呀？”

“那當然！”一學生大聲地回答。

評析：為了能順利地引導學生理解回答問題，根據題目設置的情景，我另外說明：小球與地面的摩擦力與彈簧中的彈力比起來可以忽略不計。我想這是引導發現和解決問題的關鍵，在以前的教學過程中我總認為：學生不會根據所學的知識回答，是因為他們的基礎知識差，或是學習接受能力差等，但從這節課堂的表現看，進一步說明了學生的潛力要挖掘，教師還是要善于引導。

果然，還沒來得及課堂小結，下課鈴響了。

在本節的第二課時，我根據學生的實驗探究活動，作了進一步的分析總結，完成了碰撞的分類、碰撞的過程分析和介紹歷史對碰撞的研究等教學內容。

三、教學效果簡述

在本節課的教學實踐過程中，我主要通過創設探究問題的情景、層層深入引導學生進行自主探究實驗。尤其課前的“雞蛋碰雞蛋”的實驗，雖然操作簡單，其中卻反映了這個實驗的重大意義，同時為學生能順利開展接下來的實驗探究活動作鋪墊。

另外，我盡可能有效地調動了學生探究問題的興趣。通過恰當的引導，學生的思維得到了發展。在自由的課堂活動中，學生主動發現了教材錯誤之處，并提出了改正的方案。有效地增強了學生探究問題的熱情和成功感。在實驗中遇到問題時，學生能根據學過的知識分析解決，使得實驗能力、分析總結能力逐步得到了加強，從而使師生的價值得到了真正的體現。

責任編輯 羅 峰