基于“牛頓萬有引力定律”的高中物理科學(xué)探究教育分析

姜匯

摘 要： 高中物理是高中理科基本科目之一，與生活有密切的聯(lián)系，高中物理教學(xué)目標(biāo)就是培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，高中物理相對(duì)于初中物理，知識(shí)深度加深了，使學(xué)生不僅學(xué)習(xí)到物理知識(shí)，還學(xué)到科學(xué)方法，培養(yǎng)了科學(xué)探究能力，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中可以大膽猜想假設(shè)，并通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，培養(yǎng)正確的科學(xué)價(jià)值觀，實(shí)現(xiàn)自主學(xué)習(xí)及對(duì)科學(xué)不斷探索能力的培養(yǎng)。

關(guān)鍵詞： 牛頓萬有引力定律 高中物理 科學(xué)探究教育

老師對(duì)于科學(xué)的理解和態(tài)度，會(huì)影響到教學(xué)質(zhì)量，也影響到學(xué)生對(duì)于科學(xué)的學(xué)習(xí)質(zhì)量，科學(xué)探究式教育是在老師和學(xué)生共同的學(xué)習(xí)環(huán)境下產(chǎn)生的。高中物理擴(kuò)大了物理知識(shí)的范圍，也給予了我們探究科學(xué)更寬的領(lǐng)域，比如，力的合成分解、電磁現(xiàn)象與規(guī)律、能源及牛頓萬有引力定律等，接下來我們就以“牛頓萬有引力定律”為例分析高中物理的科學(xué)探究教育。

一、“牛頓萬有引力定律”

萬有引力定律是指兩個(gè)物體相互作用的引力定律，萬有引力定律是艾薩克·牛頓在《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》這本偉大著作上發(fā)表的。該定律是任意兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)通過某一個(gè)連心線的方面的力相互吸引的。牛頓萬有定律是牛頓在1687年發(fā)現(xiàn)的，是17世紀(jì)最偉大的發(fā)現(xiàn)之一。

二、科學(xué)探究式教育及老師在科學(xué)探究式教育中的作用

科學(xué)探究能力是國家在新政策改革之后修改的對(duì)于高中物理教學(xué)對(duì)學(xué)生的要求，主要包括提出問題、驗(yàn)證問題、分析實(shí)現(xiàn)結(jié)果等要素?？茖W(xué)探究能力主要以學(xué)生為主體，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)于事物的大膽猜想、論證事物及評(píng)估實(shí)驗(yàn)的能力，培養(yǎng)學(xué)生歸于科學(xué)的探究能力，使學(xué)生樹立正確的價(jià)值觀，能夠真正自主學(xué)習(xí)。培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力是我國教育史上的一個(gè)新的目標(biāo)，也是我國教育史上的一個(gè)長(zhǎng)遠(yuǎn)的目標(biāo)，學(xué)生的科學(xué)探究能力對(duì)于學(xué)習(xí)這門探究性極高的高中物理來說是極為必要的，也是我國新時(shí)代教育發(fā)展的一個(gè)需要。

科學(xué)探究式教育是可以使學(xué)生很好地掌握知識(shí)、學(xué)習(xí)科學(xué)的一種教育方式，對(duì)于學(xué)生來說這也是一門很重要的課程目標(biāo)，在學(xué)習(xí)探究過程中，學(xué)生對(duì)于科學(xué)探究的過程往往比學(xué)習(xí)課本的具體知識(shí)更有勁頭。所以，科學(xué)探究教育對(duì)于高中物理課程來說，是可以作為高中物理課程的學(xué)習(xí)目標(biāo)的。

老師作為教育及課堂中科學(xué)探究學(xué)習(xí)的引導(dǎo)者，可以使學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中逐步建立正確的科學(xué)概念，這對(duì)于老師來說不僅僅是一個(gè)簡(jiǎn)單的過程，還是需要一系列計(jì)劃實(shí)現(xiàn)的，為了給學(xué)生接受科學(xué)式的教育，老師可謂付出了巨大的心血。

三、舉例分析高中物理科學(xué)探究教育

上面說到科學(xué)探究教育主要包括猜想并提出問題等要素，猜想針對(duì)問題給出的答案來說又被稱為“假設(shè)”，是學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中，通過思考問題對(duì)問題進(jìn)行仔細(xì)的分析，并給出一個(gè)合理的猜想，并通過一定的知識(shí)驗(yàn)證這個(gè)假設(shè)，最后給出一個(gè)結(jié)論。在高中學(xué)習(xí)過程中，學(xué)習(xí)猜想并提出問題的能力和最后評(píng)估驗(yàn)證問題能力是科學(xué)探究教育的關(guān)鍵因素。

1.科學(xué)探究式教育，培養(yǎng)學(xué)生猜想能力。

科學(xué)探究式教育不僅調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，還培養(yǎng)了學(xué)生對(duì)于科學(xué)無限遐想的能力。其中萬有引力定律就是通過牛頓猜想并憑借他超凡的數(shù)學(xué)能力證明得來的，牛頓對(duì)于地球和太陽之間吸引力對(duì)于其周圍物體引力屬于同一種力的猜想。依照兩個(gè)猜想依據(jù)，一是依據(jù)行星和太陽之間的引力是不能使行星離開太陽的，世間所有的物體之間的引力可以使物體離不開地球；二是依據(jù)在離地面很高的距離里，都不會(huì)發(fā)現(xiàn)重力有明顯的減弱，那么這個(gè)力必然延伸到很遠(yuǎn)的地方。牛頓在教學(xué)過程中用這個(gè)猜想引導(dǎo)學(xué)生，從而通過驗(yàn)證，經(jīng)過學(xué)生利用知識(shí)實(shí)現(xiàn)并驗(yàn)證這個(gè)猜想是不是任意兩個(gè)物體都存在這樣的力。然后經(jīng)過一系列猜想，一個(gè)偉大的發(fā)現(xiàn)就這樣產(chǎn)生了。其實(shí)，這些猜想也是建立在普通的教育方式上的，讓學(xué)生通過對(duì)于科學(xué)的探究自主想象，并且說出自己的猜想以此提高學(xué)生的自信心，并且讓學(xué)生明白猜想是一種科學(xué)探究式教育，并且營造自主的課堂學(xué)習(xí)環(huán)境。

2.科學(xué)探究式教育，培養(yǎng)學(xué)生評(píng)估能力。

學(xué)生在探究過程中要想知道猜想是否正確，實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證是一種最好的方法，但是由于實(shí)驗(yàn)也是一種人為的過程，與自己理想中的數(shù)據(jù)還是有一定的差距，因此在科學(xué)探究式教育的培養(yǎng)中，讓學(xué)生合理評(píng)估看待數(shù)據(jù)是培養(yǎng)學(xué)生的評(píng)估能力。在牛頓萬有引力定律中，并不是按照真實(shí)科學(xué)的情況猜測(cè)的，是從自己猜想出來的理想模型和實(shí)際中相互比較產(chǎn)生的，所以培養(yǎng)學(xué)生的評(píng)估實(shí)驗(yàn)?zāi)芰υ诳茖W(xué)探究教育中起到重大的作用。評(píng)估能力可以使學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中對(duì)于實(shí)驗(yàn)結(jié)果的差異進(jìn)行評(píng)估預(yù)測(cè)，并通過評(píng)估對(duì)這個(gè)實(shí)驗(yàn)的知識(shí)理論留下更深刻的印象，可以更好地幫助學(xué)生學(xué)習(xí)，并且提高學(xué)生對(duì)于科學(xué)探究的嚴(yán)謹(jǐn)性。

四、結(jié)語

高中物理科學(xué)探究教育是國家在新的時(shí)代下對(duì)于學(xué)生的一種全新的教育方式，并培養(yǎng)學(xué)生對(duì)于物理敢于不斷猜想探索新事物的能力，使學(xué)生對(duì)于物理學(xué)習(xí)有深厚的興趣，改變學(xué)生對(duì)于傳統(tǒng)物理的意識(shí)、精神和價(jià)值觀等，讓學(xué)生像牛頓一樣，雖然在牛頓萬有引力定律這個(gè)實(shí)驗(yàn)上有許多次失敗，但是都不放棄，靠著對(duì)于科學(xué)的探究夢(mèng)想頑強(qiáng)地進(jìn)行一次又一次的實(shí)驗(yàn)，這種精神值得我們學(xué)習(xí)。并且科學(xué)探究式教育可以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造能力，使學(xué)生樹立良好的價(jià)值觀。

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