“万有引力定律”的教学思考与设计

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可以下结论认为是常数吗？如果你和某个同学同龄，是不是你们的年龄也是常数呢？   　　生：（轰然大笑），当然不是。   　　师：所以你的结论还只能是个猜想或假设，当然这个想法非常具有建设性。不过我们还应该进行验证。   　　如果这个猜想成立，即（C是一个常数），那么①②式中的又可以怎样表示？如果再把它们代回到①②式，你又能有什么发现？   　　生：（……）可以得到：   　　师：注意到是个常数，可以用令，这个结论也可以写成：   　　从上面的推导我们可以知道，这个结论不仅对太阳与行星间的引力适用，也适用于行星和卫星间的引力，那么这是不是就意味着我们已经证明了万有引力定律呢？   　　生：（议论）……   　　师：由于我们的结论是建立在这个猜想成立的基础上的，所以还要进行验证，这就是牛顿著名的月－地检验……。   　　生：（在教师的引导下进行演算，体验检验过程）……。   　　2．尊重教材编写意图，重视发挥教师的主导作用   　　在以往的一些教育理念和实践中，教科书是教学的中心，教师的作用只是讲解教科书，以使学生掌握教科书。新的教学理念认为，教科书与师生的关系应该是教师、学生与教科书形成一个系统，相互影响、相互丰富、相互补充。教师应该努力促进学生与教科书的直接联系，在教师的影响下，发展和丰富学习的内容，从而使学生真正成为学习活动的主人，进入自主学习的境界。   　　例如从行星运动规律到万有引力定律的建立过程，是《万有引力与航天》一章的重要内容。在行星运动规律与万有引力定律两节内容之间安排了太阳与行星间的引力一节，是为了更突出发现万有引力定律的这个科学过程。如果照搬教材的内容，教学时间显得太宽松，而且并不能让学生充分的体会牛顿的科学智慧。所以笔者在实际教学中对教材中关于万有引力定律的推导过程做了改进（见上文），并将“月－地检验”提前。这样不仅教学时间变得紧凑，更重要是让学生体验了：从问题的提出、猜想与假设、演绎与推理、结论的得出、检验论证等更为完整的探究过程，而且这样推导更贴近牛顿的思维过程，逻辑也更加严谨。   　　万有引力定律的发现过程犹如一部壮丽的科学史诗，它歌颂了前辈科学家的科学精神，也展现了科学发展过程中科学家们富有创造而又严谨的科学思维。作为一名践行新课程的物理教师，我们有必要在教学实践过程中，将这些科学精神、科学的思维方法，以及科学大师们的思想、智慧传递给我们的学生，传递给世界的未来。

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