2025年3月4日下午，合肥十中高一物理组以“聚焦核心素养，深耕科学思维”为主题，开展了张为建老师《万有引力定律》公开示范课活动。整堂课以“四站科学探索之旅”为脉络，通过沉浸式问题链设计和实践探究，带领学生重走科学巨匠的发现之路，展现了物理学科逻辑之美与科学精神的传承。

第一站：开普勒的星空图景——从数据到猜想

课堂以“行星为何绕日运动”为起点，张为建老师引导学生回顾开普勒三大定律的数学表达，通过层层递进的问题链，启发学生从椭圆轨道面积定律中发现行星运动速度变化规律，进而思考“行星与太阳间是否存在某种特殊作用力”。当学生通过公式推导得出引力与距离平方成反比的初步结论时，张老师适时引入牛顿手稿中的原始猜想手稿图片，将课堂瞬间拉回17世纪的科学现场。

第二站：牛顿的思维飞跃——从猜想到公式

在第二环节中，张老师化身“科学导游”，通过情景化讲述还原牛顿突破性思维的三大跨越：从行星与太阳的引力推广到任意物体间作用的大胆假设；运用几何法与微积分思想对月球轨道进行双重验证；创造性提出“苹果－月球”加速度比值验证法。最令人眼前一亮的是，学生现场利用地月距离、月球公转周期等数据，亲手计算出苹果加速度与月球加速度的1/3600比值，当计算结果与理论预测完美吻合时，课堂响起自发掌声。

第三站：定律的普适性追问——从特殊到普遍

“这个公式是否适用于所有物体？”随着张老师的追问，课堂进入深度思辨环节。通过分析行星间引力、地面物体重力等不同情境，学生自主归纳出万有引力定律的普适性特征。张老师特别设置“如果引力”质量立方成正比会怎样的逆向思考题，引导学生在公式变形推演中深刻理解物理规律的简洁性与自洽性。

第四站：卡文迪许的终极验证——从理论到实证

在课堂高潮部分，张老师通过动态模拟演示19世纪卡文迪许扭秤实验，重点剖析“光斑放大法”中蕴含的微小量测量智慧。当学生看到实验测得G值与现代数值仅有0.6%误差时，纷纷感叹实验设计的精妙。课堂以“从第谷观测到引力波探测”的百年科学史画卷收尾，凸显人类对万有引力认知的不断深化。

教研评课议课：思维进阶与素养落地的典范

在随后的教研讨论中，物理组教师高度评价本节课的创新设计：

逻辑建构：以“观察－猜想－验证－推广”再现科学发现全流程，问题链设计暗合学生认知规律；

史料育人：精选牛顿手稿、卡文迪许实验装置等18处历史素材，让科学精神可视化；

实践创新：独创“苹果－月球”比值计算环节，使抽象理论转化为可操作的量化验证；

思政融合：通过展现几代科学家接力探索，自然渗透“科学无国界，探索无止境”的价值引领。

高一物理教研组长黄明静老师总结指出：“这堂课成功打破了定律教学‘重结论轻过程’的窠臼，用历史逻辑、实践逻辑与认知逻辑的三重统一，让学生在掌握知识的同时，更收获了像科学家一样思考的能力，物理组将继续深化教研，让核心素养培育真正落地生根。”

撰稿：谢晗  一审：黄明静 二审：贾秀云 伍旭清 三审：顾从容 稿件来源：物理教研组 教科所