高中物理證據意識培養策略

蘇濤

【摘要】自然和生活現象、實驗現象、科學常識與原理等，都可以被稱作證據，教師應當合理指導學生運用各類證據學習物理。下面主要以“超重和失重”教學為例，落實：創設情境提出問題，引導學生猜想假設;指導小組共同探究，收集物理數據證據;借助物理科學知識，分析辯證物理科學原理;聯系生活生產實踐，評價成果交流感想。通過有效落實以上培養策略，可以更好地培養學生高中物理證據意識。

【關鍵詞】高中物理;證據意識;超重和失重;收集證據;科學原理

物理是以實驗為基礎的自然科學學科，因此在物理教學中教師要指導學生做各種各樣的實驗，而實驗最講求證據，因此證據對于物理學科具有重要的意義。高中物理教學中培養學生證據意識，能夠更好地培養學生科學探究精神，啟發學生質疑精神，提高學生創新創造能力，更好地提高物理學科教學的有效性。過去的高中物理教學中，教師多是以單獨講授為主的教學方式，常常否定學生猜想與假設，有時還會干預一些問題證據，不利于培養學生證據意識與學科核心素養。新課改背景下的高中物理教學中，教師要根據課程的主題內容，指引學生通過自主學習與合作探究，探尋各類證據，更好解決問題，進而達成培養目標。

一、創設情境提出問題，引導學生猜想假設

物理與現實生活有著密切的聯系，高中物理教學中培養學生證據意識，教師可以先根據物理課程主題與內容，借助圖片以及視頻資源，制作教學課件與微課視頻，在課堂上展現這些內容，創設生動的情境，提出若干問題，進而引導學生進行猜想、作出假設，為進一步探究知識打好基礎[1]。

例如，新人教版必修一的“超重與失重”的教學中，結合課程的主題內容和教學目標，教師先展現火箭升空、太空艙活動、電梯升降等情境。教師結合重力知識先提問：何為重力？為何航天員在太空艙內能飄起來？電梯升降中物體質量有何變化？是不是物體的重力發生了變化？通過這些提問引發學生思考，以彈簧測力計為例，解釋視重和實重的概念，讓學生明確：超重是視重比重力大，失重是視重比重力小。結合學生回答情況，教師先總結超重現象：物體對水平支持面的壓力（或對懸掛物的拉力），大于物體所受重力，讓學生自己總結失重現象。

二、指導小組共同探究，收集物理數據證據

通過前期對與物理相關的生活內容的思考與探索，總結生活與生產現象，引導學生初步進行猜想與假設。物理作為自然科學學科，講求證據，要在科學證據的基礎上進行推理和判斷，進而得出科學論斷[2]。因此，教師要繼續指導小組參與共同探究，通過演示實驗或者探究實驗，收集物理數據證據。

例如，關于“超重與失重”的課程中，結合以上學習基礎，教師可以繼續提出問題：在什么情況下會發生超重或者失重呢？有的學生說在太空中、在月球上，還有的學生說在電梯運行中。根據電梯運行過程，進行受力分析，得出根據不同運動過程，與V方向、a方向相關，FN和G具有不同關系，發生的現象各有不同。教師播放電梯中放置稱量物體的天平和彈簧測力計的視頻，不同運動過程的所測質量各有不同，要求學生：記錄不同階段超重與失重現象，根據關系物理量記錄不同階段數據，探尋其中規律。教師先讓學生自主探究，然后將電梯運動過程分加速上升、勻速上升、減速上升、加速下降、勻速下降、減速下降共6個過程，V方向、a方向、FN和G的關系和物體狀態各不相同，如加速上升時V、a方向向上、FN>G，物體處于超重狀態。最后，教師指引學生得出結論：加速度方向向上時，物體發生超重現象，反之發生失重現象。

三、借助物理科學知識，分析辯證物理科學原理

在高中物理課程教學中，教師還要引導學生利用物理科學知識，分析問題和解答問題，這樣的學習效果更好，能夠培養學生思維能力和自主學習能力，更好發展學生物理學科核心素養。教師先讓學生自主進行分析與解答，然后予以點評和總結，運用物理科學原理進行分析辯證[3]。

例如，對于上述的“超重與失重”的課程，對超重和失重原理進行分析，教師可以讓學生利用F=ma的公式進行分析和解答。一段時間后，根據學生解答的情況，教師結合圖文予以總結：超重原理，當電梯向上運動或向下運動，F-mg=ma，所以F=m（g+a）>mg;失重原理，當電梯向下運動或向上運動，mg-F=ma，所以F=m（g-a）

四、聯系生活生產實踐，評價成果交流感想

高中物理學科知識與現實生活聯系緊密，在培養學生證據意識的過程中，除了結合實驗探究和公式推導培養，還可以讓學生與生活實踐聯系起來，結合生活感受物理，進而提高證據意識的培養效果。課程最后，教師評價學生的學習成果，引導學生交流感想，以此完善物理課程教學。

例如，在“超重與失重”的課程中，主體內容結束后，教師可以準備體重計，讓幾名學生按照老師的指導測量自己的體重，以此體驗超重和失重。比如：先測量自己現在的體重，然后在體重計上迅速下蹲到靜止過程，觀察體重計示數變化，再迅速起立，觀察示數變化。教師還可以結合航天員在太空中的失重狀態資料，講述完全失重，評價學生學習成果。最后，教師讓各小組交流本課學習成果。

結語：

綜上所述，物理學科教學的核心是科學探究活動，學科核心素養中的物理觀念、科學思維、實驗探究等都需要以證據為基礎，因此教師教學應當高度重視證據，引導學生通過猜想與假設、實驗探究、聯系生活等，全面探尋證據，共同合理解釋證據，解決物理問題，進而有效地培養學生證據意識。

參考文獻：

[1]馮麗， 賈劍. 高中物理證據意識培養策略——以”超重和失重”教學為例[J]. 中學物理教學參考， 2021（8）：13-15.

[2]陳允怡. 高中物理教學中培養學生核心素養的策略——以”超重和失重”教學為例[J]. 中學物理教學參考， 2019（18）：10-11.

[3]呂立龍. 基于核心素養生成的物理課堂教學設計——以”超重和失重”為例[J]. 湖南中學物理， 2018（11）：82-84.