劉勇蘭

【摘 要】 在新的教學(xué)形勢(shì)下培養(yǎng)學(xué)生的探究能力是大勢(shì)所趨，利用高中物理學(xué)科的科學(xué)探究特點(diǎn)來(lái)培養(yǎng)學(xué)生的探究能力，可以更好的促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)物理這一重要的課程。本文以“萬(wàn)有引力定律”的教學(xué)為例做些探討。

【關(guān)鍵詞】物理;培養(yǎng);探究能力;策略;萬(wàn)有引力

物理是我國(guó)教育體系科目設(shè)置中的重要學(xué)科，尤其是高中物理更是一門(mén)非常重要的課程。單從物理這門(mén)課程來(lái)說(shuō)，最大的特點(diǎn)就是物理的實(shí)驗(yàn)具有操作性、法則的規(guī)律具有典型性、物理的現(xiàn)象具有普遍性，而物理的理論知識(shí)則以生活中的知識(shí)為主。學(xué)習(xí)物理有利于提高學(xué)生的探究能力，但是從我國(guó)物理教學(xué)的實(shí)際情況來(lái)看卻并沒(méi)有達(dá)到很好的效果，原因之一就是我國(guó)長(zhǎng)期采取應(yīng)試教育的模式，在這種模式下不利于學(xué)生探究能力的鍛煉，導(dǎo)致了學(xué)生探究能力的不足。

一、萬(wàn)有引力定律的概述

1687在《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》上發(fā)表了一篇關(guān)于萬(wàn)有引力定律的文章，這篇文章的作者就是著名的科學(xué)家牛頓，文章一經(jīng)發(fā)表便引起了科學(xué)界的關(guān)注。萬(wàn)有引力定律認(rèn)為在我們的自然界一切物體都具有引力，但是體積不同的物體之間的引力是不同，具體表現(xiàn)為物體的質(zhì)量與物體的引力乘積成正比、而兩者之間的距離的平方又成反比，這是物體最基本的表現(xiàn)，與其具體的物理化學(xué)性質(zhì)并沒(méi)有一定的關(guān)系。具體的公式如下：F=G■在萬(wàn)有引力定律公式中G=6.67×10-11N·m2/kg2。

可以毫不夸張的說(shuō)在17世紀(jì)， 萬(wàn)有引力定律是最偉大的科學(xué)發(fā)明。牛頓在發(fā)明萬(wàn)有引力定律的時(shí)候是根據(jù)太陽(yáng)以及地球的引力不斷猜想出來(lái)的，當(dāng)然萬(wàn)有引力定律的發(fā)現(xiàn)離不開(kāi)另外兩位科學(xué)偉人的成就，那就是伽利略的落體與拋體運(yùn)動(dòng)規(guī)律以及開(kāi)普勒的行星運(yùn)動(dòng)，萬(wàn)有引力定律是在這兩項(xiàng)偉大發(fā)明基礎(chǔ)上的又一偉大發(fā)現(xiàn)。在高中的物理課程中學(xué)習(xí)萬(wàn)有引力定律，應(yīng)該將學(xué)習(xí)的重點(diǎn)放在學(xué)生科學(xué)探究能力的培養(yǎng)上，在牛頓的萬(wàn)有引力定律發(fā)明過(guò)程中經(jīng)歷了“猜想與假設(shè)”、“分析與論證”、“評(píng)估交流與合作”三個(gè)階段，在培養(yǎng)學(xué)生探究能力的時(shí)候也應(yīng)該從這三個(gè)方面入手。

二、學(xué)生探究能力在萬(wàn)有引力定律教學(xué)中的培養(yǎng)

培養(yǎng)學(xué)生的探究能力應(yīng)該注重從基礎(chǔ)開(kāi)始，而探究的基礎(chǔ)就是猜想。任何一項(xiàng)偉大的發(fā)明都是源于猜想，只有有了這個(gè)猜想再通過(guò)科學(xué)的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證之后才能得到最終的結(jié)論。因此，在高中的物理課程中培養(yǎng)學(xué)生的探究能力也應(yīng)該從猜想開(kāi)始，這也是對(duì)學(xué)生猜想能力以及評(píng)估交流能力的培養(yǎng)。

1.猜想能力的培養(yǎng)

科學(xué)研究的第一步就是進(jìn)行合理的猜想，萬(wàn)有引力定律就是從一個(gè)猜想開(kāi)始的。培養(yǎng)學(xué)生的探究能力從猜想開(kāi)始也有利于調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性。牛頓在萬(wàn)有引力定律猜想的時(shí)候就是通過(guò)從太陽(yáng)是否對(duì)地球具有吸引力、地球是否對(duì)地球上的其他物體具有吸引力猜想開(kāi)始，當(dāng)然這個(gè)猜想并不是憑空出現(xiàn)的，是有一定的科學(xué)依據(jù)的，因?yàn)樵谔?yáng)系中雖然行星一直處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，但是始終在固定軌道上運(yùn)動(dòng)，地球上物體雖然也處于運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)但也都沒(méi)有離開(kāi)地球。牛頓在進(jìn)行萬(wàn)有引力定律猜想的時(shí)候是通過(guò)很多繁瑣的過(guò)程完成的，對(duì)于這部分要讓同學(xué)利用課外的時(shí)間來(lái)補(bǔ)充，在課堂上的任務(wù)主要是通過(guò)驗(yàn)證來(lái)證明牛頓猜想的正確性。在引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行猜想的時(shí)候，應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生在自己已有的知識(shí)的基礎(chǔ)上去猜想。學(xué)生有了自己的猜想之后就是要鼓勵(lì)學(xué)生們大膽的說(shuō)出自己的猜想，對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生的探究能力來(lái)說(shuō)，所有的猜想都是可以的，并不能在猜想的過(guò)程中說(shuō)這個(gè)猜想是錯(cuò)誤的，只有通過(guò)驗(yàn)證之后才能知道猜想的正確與否，因此必須鼓勵(lì)學(xué)生說(shuō)出自己的猜想。學(xué)生在說(shuō)出自己猜想的同時(shí)也是學(xué)生探究能力培養(yǎng)的過(guò)程，猜想、假設(shè)、推理以及驗(yàn)證都是培養(yǎng)學(xué)生探究能力必不可少的流程，只有這樣才能真正的培養(yǎng)學(xué)生的探究能力。

2.評(píng)估與交流

在培養(yǎng)學(xué)生探究能力時(shí)，猜想只是完成了第一步，接下來(lái)最重要的一步就是要通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)證明猜想正確與否。但是從實(shí)驗(yàn)到結(jié)果并不會(huì)完全的符合猜想，這之間一定會(huì)存在一定的偏差，因此必須理性地看待想象與實(shí)際實(shí)驗(yàn)中存在的差距，注意鑒別實(shí)驗(yàn)結(jié)論中的假結(jié)論，最終保留真結(jié)論來(lái)驗(yàn)證猜想。（1）與猜想符合模型的建立。任何猜想都不是直接通過(guò)自然界的真實(shí)情況去驗(yàn)證的，而是先建立一個(gè)與猜想相符的理想模型來(lái)進(jìn)行驗(yàn)證。牛頓在進(jìn)行萬(wàn)有引力定律驗(yàn)證的時(shí)候也是先建立了一個(gè)理想的模型來(lái)進(jìn)行驗(yàn)證的，因?yàn)閷?shí)際的自然界中因?yàn)楸姸嗟母蓴_因素導(dǎo)致具體的計(jì)算會(huì)出現(xiàn)很大的偏差，只有建立一個(gè)理想的模型進(jìn)行驗(yàn)證才能精確的計(jì)算。建立完理想的模型之后，將計(jì)算的結(jié)果考慮到實(shí)際的事物之后就可以得到比較真實(shí)的結(jié)果。（2）評(píng)估實(shí)驗(yàn)。在猜想階段完成之后進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)是為了驗(yàn)證猜想正確與否，因此在實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中必須讓實(shí)驗(yàn)中的各個(gè)環(huán)節(jié)與真正的情況保持最大的相似，只有這樣才能達(dá)到最接近真實(shí)結(jié)果的實(shí)驗(yàn)結(jié)論。但是在實(shí)際的實(shí)驗(yàn)過(guò)程中必然存在與實(shí)際不符的某些細(xì)節(jié)，這些細(xì)節(jié)就會(huì)造成實(shí)驗(yàn)結(jié)論的偏差，因此在對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行評(píng)估的時(shí)候必須仔細(xì)找出實(shí)驗(yàn)中存在的偏差，并分析這些偏差產(chǎn)生的原因并改正過(guò)來(lái)，只有這樣才能保證實(shí)驗(yàn)結(jié)論的真確性。

三、結(jié)語(yǔ)

在新的教學(xué)形勢(shì)下培養(yǎng)學(xué)生的探究能力是大勢(shì)所趨，也是教育改革的必然要求。利用高中物理學(xué)科的科學(xué)探究特點(diǎn)來(lái)培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力可以更好的幫助學(xué)生學(xué)習(xí)物理這一重要的課程。在培養(yǎng)學(xué)生探究能力的過(guò)程中，必須嚴(yán)格按照猜想、假設(shè)、驗(yàn)證、實(shí)驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)評(píng)估的流程來(lái)進(jìn)行，只有大膽假設(shè)、小心求證才能培養(yǎng)真正的探究能力。

（作者單位：江蘇省海安縣曲塘中學(xué)）