高中物理证据意识培养策略

苏涛

【摘要】自然和生活现象、实验现象、科学常识与原理等，都可以被称作证据，教师应当合理指导学生运用各类证据学习物理。下面主要以“超重和失重”教学为例，落实：创设情境提出问题，引导学生猜想假设;指导小组共同探究，收集物理数据证据;借助物理科学知识，分析辩证物理科学原理;联系生活生产实践，评价成果交流感想。通过有效落实以上培养策略，可以更好地培养学生高中物理证据意识。

【關键词】高中物理;证据意识;超重和失重;收集证据;科学原理

物理是以实验为基础的自然科学学科，因此在物理教学中教师要指导学生做各种各样的实验，而实验最讲求证据，因此证据对于物理学科具有重要的意义。高中物理教学中培养学生证据意识，能够更好地培养学生科学探究精神，启发学生质疑精神，提高学生创新创造能力，更好地提高物理学科教学的有效性。过去的高中物理教学中，教师多是以单独讲授为主的教学方式，常常否定学生猜想与假设，有时还会干预一些问题证据，不利于培养学生证据意识与学科核心素养。新课改背景下的高中物理教学中，教师要根据课程的主题内容，指引学生通过自主学习与合作探究，探寻各类证据，更好解决问题，进而达成培养目标。

一、创设情境提出问题，引导学生猜想假设

物理与现实生活有着密切的联系，高中物理教学中培养学生证据意识，教师可以先根据物理课程主题与内容，借助图片以及视频资源，制作教学课件与微课视频，在课堂上展现这些内容，创设生动的情境，提出若干问题，进而引导学生进行猜想、作出假设，为进一步探究知识打好基础[1]。

例如，新人教版必修一的“超重与失重”的教学中，结合课程的主题内容和教学目标，教师先展现火箭升空、太空舱活动、电梯升降等情境。教师结合重力知识先提问：何为重力？为何航天员在太空舱内能飘起来？电梯升降中物体质量有何变化？是不是物体的重力发生了变化？通过这些提问引发学生思考，以弹簧测力计为例，解释视重和实重的概念，让学生明确：超重是视重比重力大，失重是视重比重力小。结合学生回答情况，教师先总结超重现象：物体对水平支持面的压力（或对悬挂物的拉力），大于物体所受重力，让学生自己总结失重现象。

二、指导小组共同探究，收集物理数据证据

通过前期对与物理相关的生活内容的思考与探索，总结生活与生产现象，引导学生初步进行猜想与假设。物理作为自然科学学科，讲求证据，要在科学证据的基础上进行推理和判断，进而得出科学论断[2]。因此，教师要继续指导小组参与共同探究，通过演示实验或者探究实验，收集物理数据证据。

例如，关于“超重与失重”的课程中，结合以上学习基础，教师可以继续提出问题：在什么情况下会发生超重或者失重呢？有的学生说在太空中、在月球上，还有的学生说在电梯运行中。根据电梯运行过程，进行受力分析，得出根据不同运动过程，与V方向、a方向相关，FN和G具有不同关系，发生的现象各有不同。教师播放电梯中放置称量物体的天平和弹簧测力计的视频，不同运动过程的所测质量各有不同，要求学生：记录不同阶段超重与失重现象，根据关系物理量记录不同阶段数据，探寻其中规律。教师先让学生自主探究，然后将电梯运动过程分加速上升、匀速上升、减速上升、加速下降、匀速下降、减速下降共6个过程，V方向、a方向、FN和G的关系和物体状态各不相同，如加速上升时V、a方向向上、FN>G，物体处于超重状态。最后，教师指引学生得出结论：加速度方向向上时，物体发生超重现象，反之发生失重现象。

三、借助物理科学知识，分析辩证物理科学原理

在高中物理课程教学中，教师还要引导学生利用物理科学知识，分析问题和解答问题，这样的学习效果更好，能够培养学生思维能力和自主学习能力，更好发展学生物理学科核心素养。教师先让学生自主进行分析与解答，然后予以点评和总结，运用物理科学原理进行分析辩证[3]。

例如，对于上述的“超重与失重”的课程，对超重和失重原理进行分析，教师可以让学生利用F=ma的公式进行分析和解答。一段时间后，根据学生解答的情况，教师结合图文予以总结：超重原理，当电梯向上运动或向下运动，F-mg=ma，所以F=m（g+a）>mg;失重原理，当电梯向下运动或向上运动，mg-F=ma，所以F=m（g-a）

四、联系生活生产实践，评价成果交流感想

高中物理学科知识与现实生活联系紧密，在培养学生证据意识的过程中，除了结合实验探究和公式推导培养，还可以让学生与生活实践联系起来，结合生活感受物理，进而提高证据意识的培养效果。课程最后，教师评价学生的学习成果，引导学生交流感想，以此完善物理课程教学。

例如，在“超重与失重”的课程中，主体内容结束后，教师可以准备体重计，让几名学生按照老师的指导测量自己的体重，以此体验超重和失重。比如：先测量自己现在的体重，然后在体重计上迅速下蹲到静止过程，观察体重计示数变化，再迅速起立，观察示数变化。教师还可以结合航天员在太空中的失重状态资料，讲述完全失重，评价学生学习成果。最后，教师让各小组交流本课学习成果。

结语：

综上所述，物理学科教学的核心是科学探究活动，学科核心素养中的物理观念、科学思维、实验探究等都需要以证据为基础，因此教师教学应当高度重视证据，引导学生通过猜想与假设、实验探究、联系生活等，全面探寻证据，共同合理解释证据，解决物理问题，进而有效地培养学生证据意识。

参考文献：

[1]冯丽， 贾剑. 高中物理证据意识培养策略——以”超重和失重”教学为例[J]. 中学物理教学参考， 2021（8）：13-15.

[2]陈允怡. 高中物理教学中培养学生核心素养的策略——以”超重和失重”教学为例[J]. 中学物理教学参考， 2019（18）：10-11.

[3]吕立龙. 基于核心素养生成的物理课堂教学设计——以”超重和失重”为例[J]. 湖南中学物理， 2018（11）：82-84.