高中物理教學中培養學生探究能力的策略

劉勇蘭

【摘 要】 在新的教學形勢下培養學生的探究能力是大勢所趨，利用高中物理學科的科學探究特點來培養學生的探究能力，可以更好的促進學生學習物理這一重要的課程。本文以“萬有引力定律”的教學為例做些探討。

【關鍵詞】物理;培養;探究能力;策略;萬有引力

物理是我國教育體系科目設置中的重要學科，尤其是高中物理更是一門非常重要的課程。單從物理這門課程來說，最大的特點就是物理的實驗具有操作性、法則的規律具有典型性、物理的現象具有普遍性，而物理的理論知識則以生活中的知識為主。學習物理有利于提高學生的探究能力，但是從我國物理教學的實際情況來看卻并沒有達到很好的效果，原因之一就是我國長期采取應試教育的模式，在這種模式下不利于學生探究能力的鍛煉，導致了學生探究能力的不足。

一、萬有引力定律的概述

1687在《自然哲學的數學原理》上發表了一篇關于萬有引力定律的文章，這篇文章的作者就是著名的科學家牛頓，文章一經發表便引起了科學界的關注。萬有引力定律認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，具體表現為物體的質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，與其具體的物理化學性質并沒有一定的關系。具體的公式如下：F=G■在萬有引力定律公式中G=6.67×10-11N·m2/kg2。

可以毫不夸張的說在17世紀， 萬有引力定律是最偉大的科學發明。牛頓在發明萬有引力定律的時候是根據太陽以及地球的引力不斷猜想出來的，當然萬有引力定律的發現離不開另外兩位科學偉人的成就，那就是伽利略的落體與拋體運動規律以及開普勒的行星運動，萬有引力定律是在這兩項偉大發明基礎上的又一偉大發現。在高中的物理課程中學習萬有引力定律，應該將學習的重點放在學生科學探究能力的培養上，在牛頓的萬有引力定律發明過程中經歷了“猜想與假設”、“分析與論證”、“評估交流與合作”三個階段，在培養學生探究能力的時候也應該從這三個方面入手。

二、學生探究能力在萬有引力定律教學中的培養

培養學生的探究能力應該注重從基礎開始，而探究的基礎就是猜想。任何一項偉大的發明都是源于猜想，只有有了這個猜想再通過科學的實驗進行驗證之后才能得到最終的結論。因此，在高中的物理課程中培養學生的探究能力也應該從猜想開始，這也是對學生猜想能力以及評估交流能力的培養。

1.猜想能力的培養

科學研究的第一步就是進行合理的猜想，萬有引力定律就是從一個猜想開始的。培養學生的探究能力從猜想開始也有利于調動學生的積極性。牛頓在萬有引力定律猜想的時候就是通過從太陽是否對地球具有吸引力、地球是否對地球上的其他物體具有吸引力猜想開始，當然這個猜想并不是憑空出現的，是有一定的科學依據的，因為在太陽系中雖然行星一直處于運動狀態，但是始終在固定軌道上運動，地球上物體雖然也處于運動的狀態但也都沒有離開地球。牛頓在進行萬有引力定律猜想的時候是通過很多繁瑣的過程完成的，對于這部分要讓同學利用課外的時間來補充，在課堂上的任務主要是通過驗證來證明牛頓猜想的正確性。在引導學生進行猜想的時候，應該引導學生在自己已有的知識的基礎上去猜想。學生有了自己的猜想之后就是要鼓勵學生們大膽的說出自己的猜想，對于培養學生的探究能力來說，所有的猜想都是可以的，并不能在猜想的過程中說這個猜想是錯誤的，只有通過驗證之后才能知道猜想的正確與否，因此必須鼓勵學生說出自己的猜想。學生在說出自己猜想的同時也是學生探究能力培養的過程，猜想、假設、推理以及驗證都是培養學生探究能力必不可少的流程，只有這樣才能真正的培養學生的探究能力。

2.評估與交流

在培養學生探究能力時，猜想只是完成了第一步，接下來最重要的一步就是要通過實驗來證明猜想正確與否。但是從實驗到結果并不會完全的符合猜想，這之間一定會存在一定的偏差，因此必須理性地看待想象與實際實驗中存在的差距，注意鑒別實驗結論中的假結論，最終保留真結論來驗證猜想。（1）與猜想符合模型的建立。任何猜想都不是直接通過自然界的真實情況去驗證的，而是先建立一個與猜想相符的理想模型來進行驗證。牛頓在進行萬有引力定律驗證的時候也是先建立了一個理想的模型來進行驗證的，因為實際的自然界中因為眾多的干擾因素導致具體的計算會出現很大的偏差，只有建立一個理想的模型進行驗證才能精確的計算。建立完理想的模型之后，將計算的結果考慮到實際的事物之后就可以得到比較真實的結果。（2）評估實驗。在猜想階段完成之后進行的實驗是為了驗證猜想正確與否，因此在實驗的過程中必須讓實驗中的各個環節與真正的情況保持最大的相似，只有這樣才能達到最接近真實結果的實驗結論。但是在實際的實驗過程中必然存在與實際不符的某些細節，這些細節就會造成實驗結論的偏差，因此在對實驗進行評估的時候必須仔細找出實驗中存在的偏差，并分析這些偏差產生的原因并改正過來，只有這樣才能保證實驗結論的真確性。

三、結語

在新的教學形勢下培養學生的探究能力是大勢所趨，也是教育改革的必然要求。利用高中物理學科的科學探究特點來培養學生的科學探究能力可以更好的幫助學生學習物理這一重要的課程。在培養學生探究能力的過程中，必須嚴格按照猜想、假設、驗證、實驗、實驗評估的流程來進行，只有大膽假設、小心求證才能培養真正的探究能力。

（作者單位：江蘇省海安縣曲塘中學）