基于“牛顿万有引力定律”的高中物理科学探究教育分析

姜汇

摘 要： 高中物理是高中理科基本科目之一，与生活有密切的联系，高中物理教学目标就是培养学生的科学素养，高中物理相对于初中物理，知识深度加深了，使学生不仅学习到物理知识，还学到科学方法，培养了科学探究能力，学生在学习过程中可以大胆猜想假设，并通过实验验证，培养正确的科学价值观，实现自主学习及对科学不断探索能力的培养。

关键词： 牛顿万有引力定律 高中物理 科学探究教育

老师对于科学的理解和态度，会影响到教学质量，也影响到学生对于科学的学习质量，科学探究式教育是在老师和学生共同的学习环境下产生的。高中物理扩大了物理知识的范围，也给予了我们探究科学更宽的领域，比如，力的合成分解、电磁现象与规律、能源及牛顿万有引力定律等，接下来我们就以“牛顿万有引力定律”为例分析高中物理的科学探究教育。

一、“牛顿万有引力定律”

万有引力定律是指两个物体相互作用的引力定律，万有引力定律是艾萨克·牛顿在《自然哲学的数学原理》这本伟大著作上发表的。该定律是任意两个质点通过某一个连心线的方面的力相互吸引的。牛顿万有定律是牛顿在1687年发现的，是17世纪最伟大的发现之一。

二、科学探究式教育及老师在科学探究式教育中的作用

科学探究能力是国家在新政策改革之后修改的对于高中物理教学对学生的要求，主要包括提出问题、验证问题、分析实现结果等要素。科学探究能力主要以学生为主体，培养学生对于事物的大胆猜想、论证事物及评估实验的能力，培养学生归于科学的探究能力，使学生树立正确的价值观，能够真正自主学习。培养学生的科学探究能力是我国教育史上的一个新的目标，也是我国教育史上的一个长远的目标，学生的科学探究能力对于学习这门探究性极高的高中物理来说是极为必要的，也是我国新时代教育发展的一个需要。

科学探究式教育是可以使学生很好地掌握知识、学习科学的一种教育方式，对于学生来说这也是一门很重要的课程目标，在学习探究过程中，学生对于科学探究的过程往往比学习课本的具体知识更有劲头。所以，科学探究教育对于高中物理课程来说，是可以作为高中物理课程的学习目标的。

老师作为教育及课堂中科学探究学习的引导者，可以使学生在学习过程中逐步建立正确的科学概念，这对于老师来说不仅仅是一个简单的过程，还是需要一系列计划实现的，为了给学生接受科学式的教育，老师可谓付出了巨大的心血。

三、举例分析高中物理科学探究教育

上面说到科学探究教育主要包括猜想并提出问题等要素，猜想针对问题给出的答案来说又被称为“假设”，是学生在学习过程中，通过思考问题对问题进行仔细的分析，并给出一个合理的猜想，并通过一定的知识验证这个假设，最后给出一个结论。在高中学习过程中，学习猜想并提出问题的能力和最后评估验证问题能力是科学探究教育的关键因素。

1.科学探究式教育，培养学生猜想能力。

科学探究式教育不仅调动了学生学习的积极性，还培养了学生对于科学无限遐想的能力。其中万有引力定律就是通过牛顿猜想并凭借他超凡的数学能力证明得来的，牛顿对于地球和太阳之间吸引力对于其周围物体引力属于同一种力的猜想。依照两个猜想依据，一是依据行星和太阳之间的引力是不能使行星离开太阳的，世间所有的物体之间的引力可以使物体离不开地球；二是依据在离地面很高的距离里，都不会发现重力有明显的减弱，那么这个力必然延伸到很远的地方。牛顿在教学过程中用这个猜想引导学生，从而通过验证，经过学生利用知识实现并验证这个猜想是不是任意两个物体都存在这样的力。然后经过一系列猜想，一个伟大的发现就这样产生了。其实，这些猜想也是建立在普通的教育方式上的，让学生通过对于科学的探究自主想象，并且说出自己的猜想以此提高学生的自信心，并且让学生明白猜想是一种科学探究式教育，并且营造自主的课堂学习环境。

2.科学探究式教育，培养学生评估能力。

学生在探究过程中要想知道猜想是否正确，实验验证是一种最好的方法，但是由于实验也是一种人为的过程，与自己理想中的数据还是有一定的差距，因此在科学探究式教育的培养中，让学生合理评估看待数据是培养学生的评估能力。在牛顿万有引力定律中，并不是按照真实科学的情况猜测的，是从自己猜想出来的理想模型和实际中相互比较产生的，所以培养学生的评估实验能力在科学探究教育中起到重大的作用。评估能力可以使学生在学习过程中对于实验结果的差异进行评估预测，并通过评估对这个实验的知识理论留下更深刻的印象，可以更好地帮助学生学习，并且提高学生对于科学探究的严谨性。

四、结语

高中物理科学探究教育是国家在新的时代下对于学生的一种全新的教育方式，并培养学生对于物理敢于不断猜想探索新事物的能力，使学生对于物理学习有深厚的兴趣，改变学生对于传统物理的意识、精神和价值观等，让学生像牛顿一样，虽然在牛顿万有引力定律这个实验上有许多次失败，但是都不放弃，靠着对于科学的探究梦想顽强地进行一次又一次的实验，这种精神值得我们学习。并且科学探究式教育可以培养学生的创造能力，使学生树立良好的价值观。

参考文献：

[1]沈磊.如何在高中物理教学中实施科学探究教育——以“牛顿万有引力定律”为例[J].教育教学论坛，2014（39）：221-222.

[2]郭志清.万有引力定律的发现[J].城市建设理论研究：电子版，2012（26）.

[3]徐海菊.在牛顿万有引力定律的教学中实施科学探究教育[J].技术物理教学，2011，19（2）.