高中物理教学中培养学生探究能力的策略

刘勇兰

【摘 要】 在新的教学形势下培养学生的探究能力是大势所趋，利用高中物理学科的科学探究特点来培养学生的探究能力，可以更好的促进学生学习物理这一重要的课程。本文以“万有引力定律”的教学为例做些探讨。

【关键词】物理;培养;探究能力;策略;万有引力

物理是我国教育体系科目设置中的重要学科，尤其是高中物理更是一门非常重要的课程。单从物理这门课程来说，最大的特点就是物理的实验具有操作性、法则的规律具有典型性、物理的现象具有普遍性，而物理的理论知识则以生活中的知识为主。学习物理有利于提高学生的探究能力，但是从我国物理教学的实际情况来看却并没有达到很好的效果，原因之一就是我国长期采取应试教育的模式，在这种模式下不利于学生探究能力的锻炼，导致了学生探究能力的不足。

一、万有引力定律的概述

1687在《自然哲学的数学原理》上发表了一篇关于万有引力定律的文章，这篇文章的作者就是著名的科学家牛顿，文章一经发表便引起了科学界的关注。万有引力定律认为在我们的自然界一切物体都具有引力，但是体积不同的物体之间的引力是不同，具体表现为物体的质量与物体的引力乘积成正比、而两者之间的距离的平方又成反比，这是物体最基本的表现，与其具体的物理化学性质并没有一定的关系。具体的公式如下：F=G■在万有引力定律公式中G=6.67×10-11N·m2/kg2。

可以毫不夸张的说在17世纪， 万有引力定律是最伟大的科学发明。牛顿在发明万有引力定律的时候是根据太阳以及地球的引力不断猜想出来的，当然万有引力定律的发现离不开另外两位科学伟人的成就，那就是伽利略的落体与抛体运动规律以及开普勒的行星运动，万有引力定律是在这两项伟大发明基础上的又一伟大发现。在高中的物理课程中学习万有引力定律，应该将学习的重点放在学生科学探究能力的培养上，在牛顿的万有引力定律发明过程中经历了“猜想与假设”、“分析与论证”、“评估交流与合作”三个阶段，在培养学生探究能力的时候也应该从这三个方面入手。

二、学生探究能力在万有引力定律教学中的培养

培养学生的探究能力应该注重从基础开始，而探究的基础就是猜想。任何一项伟大的发明都是源于猜想，只有有了这个猜想再通过科学的实验进行验证之后才能得到最终的结论。因此，在高中的物理课程中培养学生的探究能力也应该从猜想开始，这也是对学生猜想能力以及评估交流能力的培养。

1.猜想能力的培养

科学研究的第一步就是进行合理的猜想，万有引力定律就是从一个猜想开始的。培养学生的探究能力从猜想开始也有利于调动学生的积极性。牛顿在万有引力定律猜想的时候就是通过从太阳是否对地球具有吸引力、地球是否对地球上的其他物体具有吸引力猜想开始，当然这个猜想并不是凭空出现的，是有一定的科学依据的，因为在太阳系中虽然行星一直处于运动状态，但是始终在固定轨道上运动，地球上物体虽然也处于运动的状态但也都没有离开地球。牛顿在进行万有引力定律猜想的时候是通过很多繁琐的过程完成的，对于这部分要让同学利用课外的时间来补充，在课堂上的任务主要是通过验证来证明牛顿猜想的正确性。在引导学生进行猜想的时候，应该引导学生在自己已有的知识的基础上去猜想。学生有了自己的猜想之后就是要鼓励学生们大胆的说出自己的猜想，对于培养学生的探究能力来说，所有的猜想都是可以的，并不能在猜想的过程中说这个猜想是错误的，只有通过验证之后才能知道猜想的正确与否，因此必须鼓励学生说出自己的猜想。学生在说出自己猜想的同时也是学生探究能力培养的过程，猜想、假设、推理以及验证都是培养学生探究能力必不可少的流程，只有这样才能真正的培养学生的探究能力。

2.评估与交流

在培养学生探究能力时，猜想只是完成了第一步，接下来最重要的一步就是要通过实验来证明猜想正确与否。但是从实验到结果并不会完全的符合猜想，这之间一定会存在一定的偏差，因此必须理性地看待想象与实际实验中存在的差距，注意鉴别实验结论中的假结论，最终保留真结论来验证猜想。（1）与猜想符合模型的建立。任何猜想都不是直接通过自然界的真实情况去验证的，而是先建立一个与猜想相符的理想模型来进行验证。牛顿在进行万有引力定律验证的时候也是先建立了一个理想的模型来进行验证的，因为实际的自然界中因为众多的干扰因素导致具体的计算会出现很大的偏差，只有建立一个理想的模型进行验证才能精确的计算。建立完理想的模型之后，将计算的结果考虑到实际的事物之后就可以得到比较真实的结果。（2）评估实验。在猜想阶段完成之后进行的实验是为了验证猜想正确与否，因此在实验的过程中必须让实验中的各个环节与真正的情况保持最大的相似，只有这样才能达到最接近真实结果的实验结论。但是在实际的实验过程中必然存在与实际不符的某些细节，这些细节就会造成实验结论的偏差，因此在对实验进行评估的时候必须仔细找出实验中存在的偏差，并分析这些偏差产生的原因并改正过来，只有这样才能保证实验结论的真确性。

三、结语

在新的教学形势下培养学生的探究能力是大势所趋，也是教育改革的必然要求。利用高中物理学科的科学探究特点来培养学生的科学探究能力可以更好的帮助学生学习物理这一重要的课程。在培养学生探究能力的过程中，必须严格按照猜想、假设、验证、实验、实验评估的流程来进行，只有大胆假设、小心求证才能培养真正的探究能力。

（作者单位：江苏省海安县曲塘中学）