物理教學滲透美育芻議

戴偉東（南安國光中學，福建南安362300）

物理教學滲透美育芻議

戴偉東
（南安國光中學，福建南安362300）

物理教學作為科學教學的主要課程之一，擔負著實現科學教育與人文教育融合的重要任務。發揮物理教學中的美育功能是社會進步所必需的。在激發學生學習物理的興趣的前提下，在物理教育中挖掘物理學科的美育功效，讓學生在物理學科學習過程中認識美、體驗美、感受美、欣賞美，從而達到能創造美的目的。

美育；物理教學；美育教育

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

中學物理中蘊含著大量的美育素材，教師在教學中可引導學生發現物理學中美的題材，讓學生感受到物理學中的美，激發學生探索深奧的物理學理論的興趣。

一、物理教材中蘊藏著豐富的美育資源

物理學的研究對象，大到整個宇宙，小到微觀粒子，從物體的機械運動到分子的熱運動、光的波動學說，從實物到場、光等這些抽象的物質，它們都是有規律可循的，自然界是合理有序、和諧統一的。科學家們在探索自然規律的過程中，往往發現這些紛繁復雜的自然規律中蘊涵著和諧、簡潔、秩序、對稱、統一的驚人的科學美。在力、電、光、熱等不同領域所建立起來的物理理論，在形式上、內容上等都很簡潔、和諧和自然，處處都是美的召喚。我們在常規的教學過程中除了要激發學生學習物理的興趣外，還要培養學生的科學審美觀，以此來滲透人文精神的教育。

（一）物理學中蘊涵著模型美與和諧美的統一

構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一，對知識體系架構的重要意義是不言而喻的。例如電場線和磁感線是同一類抽象模型，這些都是為形象描述場的性質而作的有一定規律且有美感的線條，我們利用這些線條把抽象的場變成可觀的形象化的模型，它在體現模型美的同時也將電場和磁場的抽象美、和諧美統一在一起。

（二）物理學中蘊涵著統一美與奇異美的協同

在中學物理教學中統一美與奇異美異彩紛呈。例如，宏觀物體的各種機械運動的概念、定理表面看并不關聯，但牛頓力學卻可以把所有物體的機械運動規律都統一起來；從不同事物運動變化的多樣性中找尋聯系和共性，由物理研究構成一個統一的理論體系，科學的統一之美時時閃現。當然事物在統一之中又有各自個性，這種獨立的個性則是奇異美的體現。例如，光的波動性與機械波的傳播又有根本上的不同，微觀世界的粒子運動規律又與宏觀的物體運動規律不同等。培根說：“沒有一個極美的東西不是在調和中有某種奇特！”物理理論表達的神奇奧妙、令人折服，這就是一種奇異美。

（三）、物理學中蘊涵著結構美與對稱美的共融

物理學有實驗物理和理論物理兩大分支.整個物理學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驗規律就像建筑物的裝飾，由骨架和裝飾共同構成了一座雄偉的建筑物。所以我們說物理學給人一種整體的結構美。在物理學中也處處存在著對稱美，動量守恒定律的表達式m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′，機械能守恒定律的表達式，都具有莊重的對稱美，對稱性對研究物理發展起著重要的作用，可以利用已知的對稱性規律來指導探索新的規律。

二、如何把美學教育滲透在常規的物理教學中

（一）從教材中挖掘出物理學統一美與和諧美的素材，培養學生發現美、欣賞美的能力

統一美是物理學結構美的重要標志，在物理中一些表面看來不相聯系的概念、定理、定律，在一定條件下可以處于一個統一的體系中。

1.物理學的研究方法具有統一美與和諧美，如：（1）萬有引力定律與庫侖定律的統一美；（2）研究行星繞中心天體的運動和電子繞原子核作圓周運動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一；綜合法與分析法的統一等。

2.熱學、力學、光學、電學雖然研究的現象不同，但它們并不是無章可循的、互不聯系的，而是在一定條件下具有統一性，許多物理公式在形式與內容上都具有統一性，體現了和諧統一美。

（二）從教材中挖掘出物理學奇異美的素材，培養學生體驗美、感受美的能力

大自然中的物體運動變化和現象是千姿百態、千變萬化的，每一物體都有區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動變化的多樣性中找出它們的內在聯系和共性，通過這種聯系和共性來構成一個統一的理論體系。對于物質本身，往往表現出來某種特異，即奇異美，從其自然屬性來看，奇異美主要體現在物質本身的聲、形、色等三方面：

a.“聲”：超音速飛機的聲爆現象、回音壁的聲學現象等表現出來的奇異性。再如“聞其聲不見其人”的現象，正好說明聲波與光波傳播時的奇異性，即因聲波波長較長，易發生衍射。而光波波長較短，不易發生衍射的結果。

b.“形”：形體是由點線構成的。其中“蛇行線”是最美的線條。如簡諧運動的圖像是正弦圖像，正是蛇行線的體現；

c.“色”：白光通過三棱鏡時發生的色散現象；在白光的衍射實驗中，出現中間寬兩邊窄的彩色條紋，而在白光的干涉實驗中，出現均勻分布的彩色條紋。

在中學物理教學中，經常引領學生在和諧奇異的百花園里漫游，既可以培養學生的審美能力，同時也可以激發他們沿著科學的艱險道路去探索真理的熱情。

（三）在物理教學中體現美學教育

1.根據教學內容在課堂教學方法上適當采用類比教學法。

類比法教學，不僅能使學生認識和體驗兩者間“異”中有“同”，“同”中也有“異”，領會其中的奇異美，而且能培養他們的審美情趣。在中學物理教學中可以運用類比法教學的內容有很多，例如，在處理高二物理帶電粒子在勻強電場中的運動問題時可類比于高一年學過的平拋運動：都是在初速度方向上不受力的勻速直線運動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動的合成，當我們給學生講清了帶電粒子在勻強電場中的運動力學原理后，通過類比于平拋運動，學生便輕而易舉掌握了帶電粒子在勻強電場中的運動的特點，明顯地降低了帶電粒子在勻強電場中運動的教學難度，同時又強化了學生對學過的平拋運動的進一步理解。

2.通過物理學史，激發學生感受物理美的靈感

中學物理教材中有大量的物理學史的素材，這些物理學史實就是一首首科學的史歌，一首首贊美科學家精神的歌。我們在介紹物理知識的同時，可不失時機地向學生展示科學家孜孜以求的拼搏精神，揭示物理學家的人性之美、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，做事認真而目的明確。他雖然文靜，但并不順從被動，他在16歲時發現了牛頓力學的缺陷，從而激發他最終撥開當時“物理學天空上的兩朵烏云”之一。他于1905年提出了狹義相對論，提出了光量子假說，推導出了著名的公式E=mc2。1917年建立了廣義相對論，修正了牛頓的引力理論，預言了使世界為之轟動的光線引力彎曲現象，他所開創的統一場理論和相對論和量子力學的統一問題目前還是科學研究的前沿課題；法拉第出生在一個貧窮的家庭，13歲就在一家書店當送報和裝訂書籍的學徒。他有強烈的求知欲，擠出一切時間廢寢忘食、如饑似渴地學習。他在電學、磁學、磁光學、電化學這些領域進行了艱苦的探索，最終取得了一系列重大發現。1821年他發現通電的導線能繞磁鐵旋轉以及磁體繞載流導體的運動，第一次實現了電磁運動向機械運動的轉換，從而建立了電動機的實驗室模型。在經過無數次實驗失敗后終于在1831年發現了電磁感應定律。這一劃時代的偉大發現，使人類掌握了電磁運動相互轉變以及機械能和電能相互轉變的方法，大大推進了社會的發展等。所有這些科學家們不畏艱難、治學嚴謹的精神，使學生在知、情、感、意、行得到美的升華，使學生學到物理知識的同時，得到情操上的熏陶、思想上的教育、心靈上的啟迪。從而促進學生的審美能力得到提高。

總之，教師要善于認識美、感知美和發掘美，并把美育教育貫徹在教學活動中，長期不懈、潛移默化的美育熏陶，能激發學生的學習熱情，培養學生的審美能力，能大大激發學生探索物理學深奧理論的興趣，這對培養學生的人文精神也有著良好的促進作用。

［1］童小明.讓“美”進入物理課堂［J］.物理教師，2000（11）.

［2］孫景軍.寓美育于物理教學之中［J］.中學物理，2009（5）.

（責任編輯：詹國榮）