物理教學(xué)中蘊(yùn)涵的哲學(xué)、美學(xué)教育因素

張立軍

物理教學(xué)并不是孤立的，它和其他學(xué)科有著廣泛的聯(lián)系。比如：在物理教學(xué)中蘊(yùn)涵著哲學(xué)、美學(xué)內(nèi)容。滲透的哲學(xué)內(nèi)容有辯證唯物主義物質(zhì)觀、方法論等。滲透的美學(xué)內(nèi)容有外在的自然美、對(duì)稱(chēng)美、平衡美等。我們通過(guò)教學(xué)要善于應(yīng)用自己的美學(xué)理念，去挖掘浩繁的物理現(xiàn)象的內(nèi)在與外在美的特征，融入教學(xué)的每個(gè)環(huán)節(jié)，使物理教學(xué)與哲學(xué)、美學(xué)情景交融、相得益彰。下面略談幾點(diǎn)體會(huì)。

一、初中物理教學(xué)中蘊(yùn)涵德育教育內(nèi)容

物理學(xué)具有豐富的辯證唯物主義內(nèi)涵，在講清基本概念、基本理論的同時(shí)，幫助學(xué)生建立正確的辯證的自然科學(xué)方法論。下面從物質(zhì)觀、方法論談物理教學(xué)中如何滲透辯證唯物主義教育。

1.物質(zhì)觀

定義：世界是物質(zhì)的，物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的絕對(duì)性。

（1）客觀世界的物質(zhì)性。以“低級(jí)→高級(jí)”這條主線(xiàn)貫徹始終，由簡(jiǎn)單到復(fù)雜，由具體到抽象，逐步地認(rèn)識(shí)到“物質(zhì)是世界的本質(zhì)，而其存在形式可以是多種多樣的”基本觀點(diǎn)。有形實(shí)物是物質(zhì)。基本粒子及由它們構(gòu)成的物體是物質(zhì)。電場(chǎng)、磁場(chǎng)等“場(chǎng)”也是物質(zhì)。

（2）物質(zhì)是運(yùn)動(dòng)的。物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的不同形式及其規(guī)律，是整個(gè)物理學(xué)的研究對(duì)象。機(jī)械運(yùn)動(dòng)：在宏觀世界里（飛舞的流螢、奔馳的駿馬、刺破夜空的流星、角逐在綠茵場(chǎng)上的足球健兒）在做機(jī)械運(yùn)動(dòng)。平時(shí)認(rèn)為不動(dòng)的房屋、橋梁、樹(shù)木、山嶺，都跟隨地球自轉(zhuǎn)，也同時(shí)繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)；整個(gè)太陽(yáng)系，以至整個(gè)銀河系，也都在不停地做機(jī)械運(yùn)動(dòng)。在八年級(jí)下學(xué)期接觸到微觀運(yùn)動(dòng)。在微觀世界里，物質(zhì)由看不見(jiàn)的分子組成，分子在永不停息地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)。在物理過(guò)程中，物質(zhì)三態(tài)（氣、液、固）在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化。無(wú)論宏觀還是微觀，世界上都沒(méi)有不運(yùn)動(dòng)的物質(zhì)。各種不同運(yùn)動(dòng)形式在一定條件下又是可以轉(zhuǎn)換的。運(yùn)動(dòng)是物質(zhì)存在的形式，是物質(zhì)的根本屬性，物質(zhì)是運(yùn)動(dòng)的客觀載體，運(yùn)動(dòng)是絕對(duì)的，靜止是相對(duì)的、有條件的。

2.方法論

辯證法規(guī)律是物理學(xué)本身就具有的。物理現(xiàn)象和物理過(guò)程也遵從對(duì)立統(tǒng)一規(guī)律、量變與質(zhì)變規(guī)律等。

（1）對(duì)立統(tǒng)一規(guī)律。一切事物都由既對(duì)立又統(tǒng)一的不同方面組成，事物就是矛盾。對(duì)立統(tǒng)一規(guī)律是物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律，是辯證法的核心。它“承認(rèn)自然界的一切現(xiàn)象和過(guò)程具有矛盾著的、相互排斥的、對(duì)立的傾向。”在初中物理教學(xué)范圍內(nèi)有許多關(guān)于對(duì)立統(tǒng)一規(guī)律的生動(dòng)事例。例如：物體間的作用力和反作用力。作用力和反作用力總是同時(shí)產(chǎn)生，同時(shí)消失的，失去一方，另一方就不存在了，它們的大小總是相等的，這是矛盾雙方的共同性，即矛盾的統(tǒng)一性。它們相互對(duì)立，相互制約，總是作用在兩個(gè)物體上，方向又總是相反的，這反映出矛盾的對(duì)立性。在馬拉車(chē)這個(gè)實(shí)例中“馬拉車(chē)”和“車(chē)?yán)R”就是作用和反作用。在這一過(guò)程中，它們處于統(tǒng)一體中，但又總是馬拉車(chē)前進(jìn)，車(chē)?yán)R使其勞累，這就是因?yàn)樗鼈冎g是互相依賴(lài)，互相排斥的。

（2）量變引起質(zhì)變規(guī)律。定義：量變是事物在數(shù)量上的增減，是一種不顯著的、非本質(zhì)的變化。質(zhì)變是事物有一種質(zhì)的形態(tài)向另一種質(zhì)的形態(tài)的突變，是一種顯著的、根本的變化。二者關(guān)系：量變是質(zhì)變的準(zhǔn)備，質(zhì)變是量變的必然結(jié)果，質(zhì)變發(fā)生在新舊交替點(diǎn)。內(nèi)容：任何事物都是質(zhì)和量的統(tǒng)一，由于矛盾的作用，事物處于永恒的運(yùn)動(dòng)、變化和發(fā)展之中，量變超過(guò)度的界限必然引起質(zhì)變，舊的量變過(guò)程結(jié)束，又在新質(zhì)的基礎(chǔ)上開(kāi)始新的量變。它揭示事物、現(xiàn)象由于內(nèi)部矛盾所引起的發(fā)展是通過(guò)量變和質(zhì)變的互相轉(zhuǎn)化而實(shí)現(xiàn)的。在中學(xué)物理范圍內(nèi)有許多關(guān)于質(zhì)量互變規(guī)律的生動(dòng)事例。例如：物態(tài)變化：物態(tài)變化中，若對(duì)冰加熱，則在溫度升高到熔點(diǎn)以前，冰吸收熱量，溫度升高，分子熱運(yùn)動(dòng)加劇，量變?cè)诓粩喾e累。當(dāng)溫度升至某一數(shù)值（熔點(diǎn)）時(shí)，若繼續(xù)吸收熱量，分子力不能把分子束縛在固定的平衡位置附近振動(dòng)，分子間有規(guī)則的排列發(fā)生變化，冰就逐漸溶解成水，直到冰全部溶解成水的過(guò)程中，溫度一直不變，發(fā)生了由固態(tài)到液態(tài)的質(zhì)變。

二、物理教學(xué)中體現(xiàn)的美學(xué)教育

1.自然美

物理教學(xué)是研究物質(zhì)運(yùn)動(dòng)基本規(guī)律的科學(xué)。在講機(jī)械運(yùn)動(dòng)時(shí)，在幽靜的操場(chǎng)上，兩個(gè)學(xué)生并排前行，一邊散步，一邊閑聊。如果選籃球樁為參照物，兩個(gè)學(xué)生就是運(yùn)動(dòng)的；如果選其中的一個(gè)學(xué)生為參照物，又是相對(duì)靜止的。真是動(dòng)中有靜，靜中有動(dòng)。既體現(xiàn)了意境美和運(yùn)動(dòng)和諧之美，又體現(xiàn)了自然的美。給人美的享受，令人陶醉。

2.對(duì)稱(chēng)美

人們?cè)谏钪锌偸亲非髮?duì)稱(chēng)的美。比如：左手和右手，左耳和右耳，軸對(duì)稱(chēng)圖形等。在物理教學(xué)中平面鏡成像，河中的倒影，軸對(duì)稱(chēng)圖形，這些圖形是對(duì)稱(chēng)之美。在物理學(xué)史上，1820年奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流能產(chǎn)生磁場(chǎng)，那么能否利用磁場(chǎng)產(chǎn)生電流呢？后來(lái)法拉第經(jīng)過(guò)十幾年的探索，終于發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象。這就顯示出電生磁、磁生電的思維對(duì)稱(chēng)之美。后來(lái)在物理學(xué)中創(chuàng)立了左手定則、隨后又創(chuàng)立了右手定則，體現(xiàn)了在物理教學(xué)中的對(duì)稱(chēng)之美。

3.平衡美

在講杠桿平衡一節(jié)時(shí)，杠桿平衡的條件是動(dòng)力乘以動(dòng)力臂等于阻力乘以阻力臂。在教學(xué)中左右平衡體現(xiàn)每個(gè)過(guò)程都有它內(nèi)在的配合得當(dāng)，體現(xiàn)了對(duì)等和均衡，體現(xiàn)了外在的形式美。

4.簡(jiǎn)潔美

物理學(xué)揭示自然界物質(zhì)的存在、組成、運(yùn)動(dòng)及其轉(zhuǎn)化等規(guī)律的簡(jiǎn)單性而產(chǎn)生美感。物理學(xué)的簡(jiǎn)潔美主要體現(xiàn)在物理學(xué)的理論和方法上。

（1）物理學(xué)理論整體的簡(jiǎn)單美。自然界的現(xiàn)象是錯(cuò)綜復(fù)雜的，然而自然界本身卻是簡(jiǎn)單和諧的。例如：一切物質(zhì)都是由簡(jiǎn)單的粒子組成的。光沿著最簡(jiǎn)單的直線(xiàn)傳播。人類(lèi)用高度概括的理論描述世界。例如：牛頓定律就概括了物質(zhì)世界紛繁的運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象等。

（2）組成物理理論的物理概念和物理規(guī)律表達(dá)上的簡(jiǎn)單美。科學(xué)家們用最精練的語(yǔ)言、最少的符號(hào)、最簡(jiǎn)單的形式表達(dá)知識(shí)。例如：力的概念：“力是物體間的相互作用。”

（3）物理方法的簡(jiǎn)單美。隨著物理學(xué)的建立和發(fā)展，產(chǎn)生了一系列研究方法和思維方法，它們已構(gòu)成了物理學(xué)結(jié)構(gòu)的主要組成部分。物理學(xué)研究方法和思維方法也展現(xiàn)出了物理學(xué)的簡(jiǎn)潔美。例如：理想化處理方法。簡(jiǎn)單的物理模型，如：質(zhì)點(diǎn)、彈簧振子、單擺、理想氣體、點(diǎn)電荷、電場(chǎng)線(xiàn)、光線(xiàn)、薄透鏡等，這些優(yōu)美的理想模型，變復(fù)雜為簡(jiǎn)單，既簡(jiǎn)潔又合理，概括出物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律，給人帶來(lái)研究物質(zhì)世界美的享受。

5.和諧美

和諧美是指物理理論揭示自然界物質(zhì)存在、運(yùn)動(dòng)及其轉(zhuǎn)化等規(guī)律整體上的和諧性而產(chǎn)生的美感。在貌似雜亂無(wú)章的物理世界背后，存在井然有序的和諧。例如：牛頓第二定律F=ma將運(yùn)動(dòng)和力統(tǒng)一起來(lái)。

物理教學(xué)蘊(yùn)含著哲學(xué)、美學(xué)。物理學(xué)是美的組合，在教學(xué)中互為影響、互為存在。在物理教學(xué)中體會(huì)美，在美的享受中學(xué)透物理知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題。