“沒(méi)有美育的教育是不完全的教育,不貫徹美學(xué)和美育的物理教學(xué)也是不完全的物理教學(xué)”,這是近年來(lái)物理教育工作者對(duì)物理的美育功能達(dá)成的共識(shí)。根據(jù)當(dāng)前高中物理教學(xué)中存在的問(wèn)題,如何在高中物理教學(xué)中實(shí)施美育教育,筆者談幾點(diǎn)看法。
一、高中物理教學(xué)中美育的任務(wù)和作用
高中物理教學(xué)中的美育教育應(yīng)根據(jù)高中新課程物理學(xué)科的特點(diǎn),結(jié)合高中生的審美心理特點(diǎn),通過(guò)揭示物理學(xué)的“真”與“美”,使廣大高中生提高境界,和諧關(guān)系,陶冶心靈,開(kāi)發(fā)智能。在課堂活動(dòng)中,師生之間不僅僅是知識(shí)概念的交流,也是心靈與情感的溝通,因此,不管是教育內(nèi)容,還是教育方法,都應(yīng)體現(xiàn)真、善、美。
二、如何在高中物理教學(xué)中實(shí)施美育教育
1.充分挖掘物理學(xué)的美,培養(yǎng)學(xué)生的審美能力
首先,縱觀物理學(xué)科的發(fā)展歷程,物理學(xué)家在探索物理學(xué)規(guī)律的艱辛歷程中,總是一方面伴隨著對(duì)科學(xué)真理的不懈追求,另一方面又強(qiáng)烈地體現(xiàn)出他們的精神美德。例如,哥白尼與托勒密的地心說(shuō)決裂,就是有其執(zhí)著的追求美的因素。在極其困難的條件下,哥白尼殫精竭慮,研究了三十多年,終于建立了不朽的日心說(shuō)。其次,自然界本身就是和諧統(tǒng)一的,而物理學(xué)家們創(chuàng)造出來(lái)的系統(tǒng)的思想所表現(xiàn)的統(tǒng)一與和諧之美,又使更多的人感到愉快。例如,在法拉第、麥克斯韋對(duì)電與磁的統(tǒng)一之中;在愛(ài)因斯坦E=mc2所表示的質(zhì)能統(tǒng)一之中;在廣義相對(duì)論的引力、空間、物質(zhì)的統(tǒng)一之中,林林總總,我們都會(huì)感到一種和諧的美。同時(shí),結(jié)構(gòu)美通常都具有簡(jiǎn)單和諧性、對(duì)稱相似性和深刻普適性。不管從阿基米德的杠桿原理到開(kāi)普勒第二定律表現(xiàn)的角動(dòng)量守恒,還是動(dòng)量守恒、能量守恒等,都符合守恒的審美標(biāo)準(zhǔn)和形式美感。愛(ài)因斯坦于1905年提出了具有革命性意義的狹義相對(duì)論,從其新思想的來(lái)源看,不僅具有邏輯的嚴(yán)密性,而且也具有美學(xué)的形式特征,是一種對(duì)稱美的追求。此外,電磁場(chǎng)的基本方程——麥克斯韋方程組就具有一定程度的優(yōu)美的數(shù)學(xué)對(duì)稱性。它確定了電荷、電流、電場(chǎng)、磁場(chǎng)的普遍規(guī)律與聯(lián)系,用完美而對(duì)稱的數(shù)學(xué)形式奠定了經(jīng)典電動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)。
2.挖掘出物理學(xué)的“奇異美”,培養(yǎng)學(xué)生的審美能力
從物質(zhì)的外界自然屬性分析,奇異美主要體現(xiàn)在色、形、聲等三方面。
一是“色”。如在光的干涉實(shí)驗(yàn)中,出現(xiàn)均勻分布的彩色條紋;而在光的衍射實(shí)驗(yàn)中,出現(xiàn)中間寬兩邊窄的彩色條紋;白光通過(guò)三棱鏡發(fā)生色散現(xiàn)象……
二是“形”。如形體是由點(diǎn)線面構(gòu)成的。其中“蛇行線”是最美的線條。比如簡(jiǎn)諧振動(dòng)的圖像是正弦圖像,是蛇行線的體現(xiàn)。
三是“聲”。如 “聞其聲不見(jiàn)其人”的物理現(xiàn)象,形象地說(shuō)明了聲波與光波傳播時(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。
在高中物理教學(xué)中,教師會(huì)經(jīng)常帶領(lǐng)學(xué)生在和諧奇異的百花園里漫游。如此,既培養(yǎng)了學(xué)生的審美能力,又激發(fā)了他們沿著科學(xué)的艱險(xiǎn)道路去探索真理的熱情。
3.采用類比法,體現(xiàn)和諧奇異美,培養(yǎng)學(xué)生審美情趣
類比法(屬美學(xué)三原理中的和諧奇異美)教學(xué),不僅能使學(xué)生認(rèn)識(shí)和體驗(yàn)兩者間“同”中有“異”, “異” 中有“同”,領(lǐng)會(huì)其中的奇異美,而且能培養(yǎng)他們的審美情趣。其實(shí),在中學(xué)物理教學(xué)中可以運(yùn)用類比法教學(xué)的內(nèi)容很多,如萬(wàn)有引力定律公式與庫(kù)侖定律公式的類比,其中的和諧奇異美更富有層次性與引人入勝的魅力。
4.講述物理學(xué)史,激發(fā)學(xué)生感受物理美的靈感
在新高中物理教材中,提供了大量的物理學(xué)史的素材,這些物理學(xué)史,其實(shí)就是一首首贊美科學(xué)家精神的歌。我們?cè)谄占拔锢碇R(shí)的同時(shí),要不失時(shí)機(jī)地向?qū)W生凸現(xiàn)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。例如,居里夫人不惜用兩年多的時(shí)間研制鈾鹽,并提煉出放射性元素。為了紀(jì)念自己的祖國(guó),又把其中一種元素命名為釙。特別是她在功名成就的情況下,依然保持著不折不撓的獻(xiàn)身精神和愛(ài)國(guó)主義精神。又如布拉特為了證實(shí)盧瑟福人工核轉(zhuǎn)變實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)的質(zhì)子,從拍攝的兩萬(wàn)多張照片的四十多萬(wàn)條徑跡中找到了八條分叉。科學(xué)家們不畏艱難的嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)精神,不但使學(xué)生的知、情、感、意、行得到美的升華,而且使學(xué)生在學(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,從而使學(xué)生的審美能力得到提高。
5.開(kāi)展校本課程,實(shí)施美育教育
新課程教科書(shū)分為必修和選修兩部分,學(xué)校可根據(jù)情況開(kāi)設(shè)校本課程,利用校本課程的研發(fā),教師和學(xué)生共同成長(zhǎng)。及時(shí)補(bǔ)充美育素材,向?qū)W生展示物理科學(xué)的美,培養(yǎng)學(xué)生的審美能力,激發(fā)學(xué)生探索物理奧秘的興趣。
(責(zé)任編輯 黃春香)