学习动量守恒的条件-高中物理合作学习任务设计

（一）合作学习任务

探究动量守恒的条件。

（二）合作原因

在人的内心深处都有一个根深蒂固的需要，就是希望自己是个发现者、研究者、探索者，而在学生的精神世界中，这种需要更加强烈。人的知识结构的形成，一方面离不开个人主体的活动，另一方面也离不开主体交往，从根本上讲，人的知识是社会生活中不同主体之间建构的产物，也正所谓“水尝无华，相荡乃成涟漪；石本无火，相击而生灵光”。探究新知识更需要不断地分析、预测、推导、辩证、总结，学习难度较大，所以需要众人的参与讨论争辩，更需要团队的集体思维和智慧。在前期的学习中，学生已经学习了动量、冲量、动量变化以及动量变化的原因，动量守恒定律衔接动量变化。所以教师可以设计合作任务鼓励学生主动去挖掘、去探究，并依靠团队集体智慧攻破难点，让学生成为新知识的探究者、发现者。

（三）合作目标

1.学业目标

会根据需要建立系统，会判断物体的内力和外力，掌握系统动量守恒定律的条件，知道系统动量守恒的常见表达式，会判断物体在某种情景下是否符合动量守恒定律。

2.社会技能目标

（1）学会有步骤地与他人合作开展有目的的学习或探究。

（2）能在集体讨论交流中应用已学知识做出合理推断。

（3）能把自己的观点清晰准确地表达出来传递给同伴。

（四）合作方法

“小组—配对—个人”法。

（五）合作类型

正式大合作（评价）。

（六）合作时间

25～35分钟。

（七）合作步骤

第一步：组建基组，按异质4人一组，并组内编号1、2、3、4。

第二步：教师提出一个问题，小组4人共同解决以下问题，先独立完成，再分两人配对解决，如有困难，再小组四人讨论。两组均完成后，两对交流核对答案。

如图3-10-1所示，质量为5 kg的A球以3 m/s的速度与质量为10 kg静止的B球发生碰撞，碰后A球以1 m/s的速度反向弹回，B球以2 m/s的速度向前运动，求：

（1）A球的动量变化量ΔpA？A球动量是否发生变化？若发生变化，那为什么发生变化？

（2）B球的动量变化量ΔpB？B球动量是否发生变化？若发生变化，那为什么发生变化？

（2）A、B球的总动量变化量Δp？A、B球的总动量是否发生变化？若不发生变化，那为什么不发生变化？

（4）请试着总结动量守恒的条件。

图3-10-1

第三步：教师随机抽查小组汇报，全班交流。教师从旁把关，学生汇报对的要给予肯定与表扬，学生汇报有误的要及时纠正并引导，确保每个学生都掌握知识点：系统、内力、外力、系统动量守恒的条件、系统动量守恒的表达式。

第四步：按编号个人独立解决一个类似的问题，如表3-10-4所示。如有困难，可向同伴咨询。完成后组内核对答案，如有问题，组内帮助或派代表到邻近组咨询或向教师咨询。

表3-10-4　小组合作学习任务

续表

续表

第五步：小组检验。小组成员课堂单独完成以下的检测题目，并上交教师批改反馈。

1.如图3-10-2所示，小车与木箱紧挨着静止在光滑的水平冰面上，现有一男孩站在小车上用力向右迅速推出木箱，关于上述过程，下列说法中正确的是（　）。(www.xing528.com)

图3-10-2

A.男孩和木箱组成的系统动量守恒

B.小车与木箱组成的系统动量守恒

C.男孩、小车与木箱三者组成的系统动量守恒

D.木箱的动量增量与男孩、小车的总动量增量不相同

2.如图3-10-3所示，木块和弹簧相连放在光滑的水平面上，子弹A沿水平方向射入木块后留在木块B内，入射时间极短，之后木块将弹簧压缩，关于子弹和木块组成的系统，下列说法中正确的是（　）。

图3-10-3

A.从子弹开始射入到弹簧压缩到最短的过程中，系统动量守恒

B.子弹射入木块的过程中，系统动量守恒

C.木块压缩弹簧的过程中，系统动量守恒

D.上述任何一个过程动量均不守恒

3.（多项）如图3-10-4所示，A、B两物体的质量比mA∶mB＝3∶2，它们原来静止在平板车C上，A、B间有一根被压缩了的弹簧，A、B与平板车上表面间的动摩擦因数相同，地面光滑。当弹簧突然释放后，则有（　）。

图3-10-4

A.A、B系统动量守恒

B.A、B、C系统动量守恒

C.小车向左运动

D.小车向右运动

4.（多项）如图3-10-5所示，在光滑的水平面上有一静止的斜面，斜面光滑，现有一个小球从斜面顶点由静止释放，在小球下滑的过程中，以下说法正确的是（　）。

图3-10-5

A.斜面和小球组成的系统动量守恒

B.斜面和小球组成的系统仅在水平方向上动量守恒

C.斜面向右运动

D.斜面静止不动

第五步：用成绩分阵法分析并评价每个小组学习效果（见表3-10-5）。

表3-10-5　小组学习效果评价表

表3-10-5中基线分是根据最近前3次测试的原始分之和求的平均分，例如，某生的最近三次单元测验（总分100分）成绩分别为：68、53、62，那么，该生在100分制中的基线分数为（68＋53＋62）÷3＝61；如果测试不是100分制，那就按百分比例把61分换算为该次测试的基线分。测试总分与提高分的换算方法如表3-10-6所示。

表3-10-6　小组测试总分与提高分换算表

（八）教学中要注意事项

（1）由于本节课内容多，探究性强度大，所以合作时间可以根据学生的实际情况安排。

（2）成绩分阵法是课后教师批改学生检测题后的分析与汇报，汇报结果应在下一堂课及时进行，并要表扬优秀小组。

（3）教学实践中教师还可以引入一个通俗易懂的生活例子：一男一女组成夫妇，先生给太太8万元，请思考“先生的钱有变化吗，有什么变化？”“太太的钱有变化吗？有什么变化？”“该夫妇的钱有变化吗？”“你认为变或不变的依据是什么？”“该例子对你学习第二步中的问题有没有启发呢？”