基于“牛頓萬有引力定律”的高中物理科學探究教育分析

姜匯

摘 要： 高中物理是高中理科基本科目之一，與生活有密切的聯系，高中物理教學目標就是培養學生的科學素養，高中物理相對于初中物理，知識深度加深了，使學生不僅學習到物理知識，還學到科學方法，培養了科學探究能力，學生在學習過程中可以大膽猜想假設，并通過實驗驗證，培養正確的科學價值觀，實現自主學習及對科學不斷探索能力的培養。

關鍵詞： 牛頓萬有引力定律 高中物理 科學探究教育

老師對于科學的理解和態度，會影響到教學質量，也影響到學生對于科學的學習質量，科學探究式教育是在老師和學生共同的學習環境下產生的。高中物理擴大了物理知識的范圍，也給予了我們探究科學更寬的領域，比如，力的合成分解、電磁現象與規律、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探究教育。

一、“牛頓萬有引力定律”

萬有引力定律是指兩個物體相互作用的引力定律，萬有引力定律是艾薩克·牛頓在《自然哲學的數學原理》這本偉大著作上發表的。該定律是任意兩個質點通過某一個連心線的方面的力相互吸引的。牛頓萬有定律是牛頓在1687年發現的，是17世紀最偉大的發現之一。

二、科學探究式教育及老師在科學探究式教育中的作用

科學探究能力是國家在新政策改革之后修改的對于高中物理教學對學生的要求，主要包括提出問題、驗證問題、分析實現結果等要素。科學探究能力主要以學生為主體，培養學生對于事物的大膽猜想、論證事物及評估實驗的能力，培養學生歸于科學的探究能力，使學生樹立正確的價值觀，能夠真正自主學習。培養學生的科學探究能力是我國教育史上的一個新的目標，也是我國教育史上的一個長遠的目標，學生的科學探究能力對于學習這門探究性極高的高中物理來說是極為必要的，也是我國新時代教育發展的一個需要。

科學探究式教育是可以使學生很好地掌握知識、學習科學的一種教育方式，對于學生來說這也是一門很重要的課程目標，在學習探究過程中，學生對于科學探究的過程往往比學習課本的具體知識更有勁頭。所以，科學探究教育對于高中物理課程來說，是可以作為高中物理課程的學習目標的。

老師作為教育及課堂中科學探究學習的引導者，可以使學生在學習過程中逐步建立正確的科學概念，這對于老師來說不僅僅是一個簡單的過程，還是需要一系列計劃實現的，為了給學生接受科學式的教育，老師可謂付出了巨大的心血。

三、舉例分析高中物理科學探究教育

上面說到科學探究教育主要包括猜想并提出問題等要素，猜想針對問題給出的答案來說又被稱為“假設”，是學生在學習過程中，通過思考問題對問題進行仔細的分析，并給出一個合理的猜想，并通過一定的知識驗證這個假設，最后給出一個結論。在高中學習過程中，學習猜想并提出問題的能力和最后評估驗證問題能力是科學探究教育的關鍵因素。

1.科學探究式教育，培養學生猜想能力。

科學探究式教育不僅調動了學生學習的積極性，還培養了學生對于科學無限遐想的能力。其中萬有引力定律就是通過牛頓猜想并憑借他超凡的數學能力證明得來的，牛頓對于地球和太陽之間吸引力對于其周圍物體引力屬于同一種力的猜想。依照兩個猜想依據，一是依據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；二是依據在離地面很高的距離里，都不會發現重力有明顯的減弱，那么這個力必然延伸到很遠的地方。牛頓在教學過程中用這個猜想引導學生，從而通過驗證，經過學生利用知識實現并驗證這個猜想是不是任意兩個物體都存在這樣的力。然后經過一系列猜想，一個偉大的發現就這樣產生了。其實，這些猜想也是建立在普通的教育方式上的，讓學生通過對于科學的探究自主想象，并且說出自己的猜想以此提高學生的自信心，并且讓學生明白猜想是一種科學探究式教育，并且營造自主的課堂學習環境。

2.科學探究式教育，培養學生評估能力。

學生在探究過程中要想知道猜想是否正確，實驗驗證是一種最好的方法，但是由于實驗也是一種人為的過程，與自己理想中的數據還是有一定的差距，因此在科學探究式教育的培養中，讓學生合理評估看待數據是培養學生的評估能力。在牛頓萬有引力定律中，并不是按照真實科學的情況猜測的，是從自己猜想出來的理想模型和實際中相互比較產生的，所以培養學生的評估實驗能力在科學探究教育中起到重大的作用。評估能力可以使學生在學習過程中對于實驗結果的差異進行評估預測，并通過評估對這個實驗的知識理論留下更深刻的印象，可以更好地幫助學生學習，并且提高學生對于科學探究的嚴謹性。

四、結語

高中物理科學探究教育是國家在新的時代下對于學生的一種全新的教育方式，并培養學生對于物理敢于不斷猜想探索新事物的能力，使學生對于物理學習有深厚的興趣，改變學生對于傳統物理的意識、精神和價值觀等，讓學生像牛頓一樣，雖然在牛頓萬有引力定律這個實驗上有許多次失敗，但是都不放棄，靠著對于科學的探究夢想頑強地進行一次又一次的實驗，這種精神值得我們學習。并且科學探究式教育可以培養學生的創造能力，使學生樹立良好的價值觀。

參考文獻：

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