戴偉東（南安國(guó)光中學(xué)，福建南安362300）

物理教學(xué)滲透美育芻議

戴偉東
（南安國(guó)光中學(xué)，福建南安362300）

物理教學(xué)作為科學(xué)教學(xué)的主要課程之一，擔(dān)負(fù)著實(shí)現(xiàn)科學(xué)教育與人文教育融合的重要任務(wù)。發(fā)揮物理教學(xué)中的美育功能是社會(huì)進(jìn)步所必需的。在激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣的前提下，在物理教育中挖掘物理學(xué)科的美育功效，讓學(xué)生在物理學(xué)科學(xué)習(xí)過程中認(rèn)識(shí)美、體驗(yàn)美、感受美、欣賞美，從而達(dá)到能創(chuàng)造美的目的。

美育；物理教學(xué)；美育教育

美育是審美教育，也是情操教育和心靈教育，是培養(yǎng)學(xué)生感受、表現(xiàn)、鑒賞、創(chuàng)造美的能力，從而促使學(xué)生追求人生的情趣與理想境界等為目標(biāo)的教育，在日常教育教學(xué)過程中潤(rùn)物細(xì)無聲地滲透美的教育，不僅能提升人的審美素養(yǎng)，還能潛移默化地影響人的情感、趣味、氣質(zhì)、胸襟，激勵(lì)人的精神，溫潤(rùn)人的心靈。

中學(xué)物理中蘊(yùn)含著大量的美育素材，教師在教學(xué)中可引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)物理學(xué)中美的題材，讓學(xué)生感受到物理學(xué)中的美，激發(fā)學(xué)生探索深?yuàn)W的物理學(xué)理論的興趣。

一、物理教材中蘊(yùn)藏著豐富的美育資源

物理學(xué)的研究對(duì)象，大到整個(gè)宇宙，小到微觀粒子，從物體的機(jī)械運(yùn)動(dòng)到分子的熱運(yùn)動(dòng)、光的波動(dòng)學(xué)說，從實(shí)物到場(chǎng)、光等這些抽象的物質(zhì)，它們都是有規(guī)律可循的，自然界是合理有序、和諧統(tǒng)一的?？茖W(xué)家們?cè)谔剿髯匀灰?guī)律的過程中，往往發(fā)現(xiàn)這些紛繁復(fù)雜的自然規(guī)律中蘊(yùn)涵著和諧、簡(jiǎn)潔、秩序、對(duì)稱、統(tǒng)一的驚人的科學(xué)美。在力、電、光、熱等不同領(lǐng)域所建立起來的物理理論，在形式上、內(nèi)容上等都很簡(jiǎn)潔、和諧和自然，處處都是美的召喚。我們?cè)诔Ｒ?guī)的教學(xué)過程中除了要激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣外，還要培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)審美觀，以此來滲透人文精神的教育。

（一）物理學(xué)中蘊(yùn)涵著模型美與和諧美的統(tǒng)一

構(gòu)造物理理論體系要建立并理解抽象的物理模型，感受模型美與和諧美的統(tǒng)一，對(duì)知識(shí)體系架構(gòu)的重要意義是不言而喻的。例如電場(chǎng)線和磁感線是同一類抽象模型，這些都是為形象描述場(chǎng)的性質(zhì)而作的有一定規(guī)律且有美感的線條，我們利用這些線條把抽象的場(chǎng)變成可觀的形象化的模型，它在體現(xiàn)模型美的同時(shí)也將電場(chǎng)和磁場(chǎng)的抽象美、和諧美統(tǒng)一在一起。

（二）物理學(xué)中蘊(yùn)涵著統(tǒng)一美與奇異美的協(xié)同

在中學(xué)物理教學(xué)中統(tǒng)一美與奇異美異彩紛呈。例如，宏觀物體的各種機(jī)械運(yùn)動(dòng)的概念、定理表面看并不關(guān)聯(lián)，但牛頓力學(xué)卻可以把所有物體的機(jī)械運(yùn)動(dòng)規(guī)律都統(tǒng)一起來；從不同事物運(yùn)動(dòng)變化的多樣性中找尋聯(lián)系和共性，由物理研究構(gòu)成一個(gè)統(tǒng)一的理論體系，科學(xué)的統(tǒng)一之美時(shí)時(shí)閃現(xiàn)。當(dāng)然事物在統(tǒng)一之中又有各自個(gè)性，這種獨(dú)立的個(gè)性則是奇異美的體現(xiàn)。例如，光的波動(dòng)性與機(jī)械波的傳播又有根本上的不同，微觀世界的粒子運(yùn)動(dòng)規(guī)律又與宏觀的物體運(yùn)動(dòng)規(guī)律不同等。培根說：“沒有一個(gè)極美的東西不是在調(diào)和中有某種奇特！”物理理論表達(dá)的神奇奧妙、令人折服，這就是一種奇異美。

（三）、物理學(xué)中蘊(yùn)涵著結(jié)構(gòu)美與對(duì)稱美的共融

物理學(xué)有實(shí)驗(yàn)物理和理論物理兩大分支.整個(gè)物理學(xué)的理論框架就像建筑物的骨架，而許許多多的物理原理和實(shí)驗(yàn)規(guī)律就像建筑物的裝飾，由骨架和裝飾共同構(gòu)成了一座雄偉的建筑物。所以我們說物理學(xué)給人一種整體的結(jié)構(gòu)美。在物理學(xué)中也處處存在著對(duì)稱美，動(dòng)量守恒定律的表達(dá)式m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′，機(jī)械能守恒定律的表達(dá)式，都具有莊重的對(duì)稱美，對(duì)稱性對(duì)研究物理發(fā)展起著重要的作用，可以利用已知的對(duì)稱性規(guī)律來指導(dǎo)探索新的規(guī)律。

二、如何把美學(xué)教育滲透在常規(guī)的物理教學(xué)中

（一）從教材中挖掘出物理學(xué)統(tǒng)一美與和諧美的素材，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)美、欣賞美的能力

統(tǒng)一美是物理學(xué)結(jié)構(gòu)美的重要標(biāo)志，在物理中一些表面看來不相聯(lián)系的概念、定理、定律，在一定條件下可以處于一個(gè)統(tǒng)一的體系中。

1.物理學(xué)的研究方法具有統(tǒng)一美與和諧美，如：（1）萬有引力定律與庫侖定律的統(tǒng)一美；（2）研究行星繞中心天體的運(yùn)動(dòng)和電子繞原子核作圓周運(yùn)動(dòng)都可采用相同的方法；（3）在解題方法上，有整體法與隔離法的統(tǒng)一；綜合法與分析法的統(tǒng)一等。

2.熱學(xué)、力學(xué)、光學(xué)、電學(xué)雖然研究的現(xiàn)象不同，但它們并不是無章可循的、互不聯(lián)系的，而是在一定條件下具有統(tǒng)一性，許多物理公式在形式與內(nèi)容上都具有統(tǒng)一性，體現(xiàn)了和諧統(tǒng)一美。

（二）從教材中挖掘出物理學(xué)奇異美的素材，培養(yǎng)學(xué)生體驗(yàn)美、感受美的能力

大自然中的物體運(yùn)動(dòng)變化和現(xiàn)象是千姿百態(tài)、千變?nèi)f化的，每一物體都有區(qū)別與其他物體的特殊性，物理所研究的就是從這些不同事物運(yùn)動(dòng)變化的多樣性中找出它們的內(nèi)在聯(lián)系和共性，通過這種聯(lián)系和共性來構(gòu)成一個(gè)統(tǒng)一的理論體系。對(duì)于物質(zhì)本身，往往表現(xiàn)出來某種特異，即奇異美，從其自然屬性來看，奇異美主要體現(xiàn)在物質(zhì)本身的聲、形、色等三方面：

a.“聲”：超音速飛機(jī)的聲爆現(xiàn)象、回音壁的聲學(xué)現(xiàn)象等表現(xiàn)出來的奇異性。再如“聞其聲不見其人”的現(xiàn)象，正好說明聲波與光波傳播時(shí)的奇異性，即因聲波波長(zhǎng)較長(zhǎng)，易發(fā)生衍射。而光波波長(zhǎng)較短，不易發(fā)生衍射的結(jié)果。

b.“形”：形體是由點(diǎn)線構(gòu)成的。其中“蛇行線”是最美的線條。如簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖像是正弦圖像，正是蛇行線的體現(xiàn)；

c.“色”：白光通過三棱鏡時(shí)發(fā)生的色散現(xiàn)象；在白光的衍射實(shí)驗(yàn)中，出現(xiàn)中間寬兩邊窄的彩色條紋，而在白光的干涉實(shí)驗(yàn)中，出現(xiàn)均勻分布的彩色條紋。

在中學(xué)物理教學(xué)中，經(jīng)常引領(lǐng)學(xué)生在和諧奇異的百花園里漫游，既可以培養(yǎng)學(xué)生的審美能力，同時(shí)也可以激發(fā)他們沿著科學(xué)的艱險(xiǎn)道路去探索真理的熱情。

（三）在物理教學(xué)中體現(xiàn)美學(xué)教育

1.根據(jù)教學(xué)內(nèi)容在課堂教學(xué)方法上適當(dāng)采用類比教學(xué)法。

類比法教學(xué)，不僅能使學(xué)生認(rèn)識(shí)和體驗(yàn)兩者間“異”中有“同”，“同”中也有“異”，領(lǐng)會(huì)其中的奇異美，而且能培養(yǎng)他們的審美情趣。在中學(xué)物理教學(xué)中可以運(yùn)用類比法教學(xué)的內(nèi)容有很多，例如，在處理高二物理帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)問題時(shí)可類比于高一年學(xué)過的平拋運(yùn)動(dòng)：都是在初速度方向上不受力的勻速直線運(yùn)動(dòng)和與初速度方向垂直的受恒力而作初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)的合成，當(dāng)我們給學(xué)生講清了帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)力學(xué)原理后，通過類比于平拋運(yùn)動(dòng)，學(xué)生便輕而易舉掌握了帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)，明顯地降低了帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的教學(xué)難度，同時(shí)又強(qiáng)化了學(xué)生對(duì)學(xué)過的平拋運(yùn)動(dòng)的進(jìn)一步理解。

2.通過物理學(xué)史，激發(fā)學(xué)生感受物理美的靈感

中學(xué)物理教材中有大量的物理學(xué)史的素材，這些物理學(xué)史實(shí)就是一首首科學(xué)的史歌，一首首贊美科學(xué)家精神的歌。我們?cè)诮榻B物理知識(shí)的同時(shí)，可不失時(shí)機(jī)地向?qū)W生展示科學(xué)家孜孜以求的拼搏精神，揭示物理學(xué)家的人性之美、至善之美，以美感人、以美育人。愛因斯坦一生喜愛閱讀和聽音樂，做事認(rèn)真而目的明確。他雖然文靜，但并不順從被動(dòng)，他在16歲時(shí)發(fā)現(xiàn)了牛頓力學(xué)的缺陷，從而激發(fā)他最終撥開當(dāng)時(shí)“物理學(xué)天空上的兩朵烏云”之一。他于1905年提出了狹義相對(duì)論，提出了光量子假說，推導(dǎo)出了著名的公式E=mc2。1917年建立了廣義相對(duì)論，修正了牛頓的引力理論，預(yù)言了使世界為之轟動(dòng)的光線引力彎曲現(xiàn)象，他所開創(chuàng)的統(tǒng)一場(chǎng)理論和相對(duì)論和量子力學(xué)的統(tǒng)一問題目前還是科學(xué)研究的前沿課題；法拉第出生在一個(gè)貧窮的家庭，13歲就在一家書店當(dāng)送報(bào)和裝訂書籍的學(xué)徒。他有強(qiáng)烈的求知欲，擠出一切時(shí)間廢寢忘食、如饑似渴地學(xué)習(xí)。他在電學(xué)、磁學(xué)、磁光學(xué)、電化學(xué)這些領(lǐng)域進(jìn)行了艱苦的探索，最終取得了一系列重大發(fā)現(xiàn)。1821年他發(fā)現(xiàn)通電的導(dǎo)線能繞磁鐵旋轉(zhuǎn)以及磁體繞載流導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)，第一次實(shí)現(xiàn)了電磁運(yùn)動(dòng)向機(jī)械運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)換，從而建立了電動(dòng)機(jī)的實(shí)驗(yàn)室模型。在經(jīng)過無數(shù)次實(shí)驗(yàn)失敗后終于在1831年發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)定律。這一劃時(shí)代的偉大發(fā)現(xiàn)，使人類掌握了電磁運(yùn)動(dòng)相互轉(zhuǎn)變以及機(jī)械能和電能相互轉(zhuǎn)變的方法，大大推進(jìn)了社會(huì)的發(fā)展等。所有這些科學(xué)家們不畏艱難、治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)木?，使學(xué)生在知、情、感、意、行得到美的升華，使學(xué)生學(xué)到物理知識(shí)的同時(shí)，得到情操上的熏陶、思想上的教育、心靈上的啟迪。從而促進(jìn)學(xué)生的審美能力得到提高。

總之，教師要善于認(rèn)識(shí)美、感知美和發(fā)掘美，并把美育教育貫徹在教學(xué)活動(dòng)中，長(zhǎng)期不懈、潛移默化的美育熏陶，能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，培養(yǎng)學(xué)生的審美能力，能大大激發(fā)學(xué)生探索物理學(xué)深?yuàn)W理論的興趣，這對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的人文精神也有著良好的促進(jìn)作用。

［1］童小明.讓“美”進(jìn)入物理課堂［J］.物理教師，2000（11）.

［2］孫景軍.寓美育于物理教學(xué)之中［J］.中學(xué)物理，2009（5）.

（責(zé)任編輯：詹國(guó)榮）