攝影藝術與物理教育的融合初探

在物理教學中融合攝影藝術，在攝影實踐中分析其物理原理。筆者通過將物理教育與攝影藝術相融合，激發學生學習物理知識和掌握攝影技能的興趣，使學生在輕松愉快的情境中突破學習的難點，體悟物理的真與美和攝影藝術的獨特魅力，提高學生藝術美的修養。

問題的提出

為了全面實施素質教育，改進傳統美學教育，切實提高學生審美和藝術修養，促進學生全面發展，2014年教育部頒發文件要求，今后學校的藝術教育一定要以立德樹人為根本任務，遵循藝術教育的規律，特別提出了藝術教育要積極探索與其他學科相融合，真正實現學校藝術教育的科學有序發展。

攝影藝術是一種以照相機和感光元件為工具，運用構圖和用光等造型手段來表現主題并求得其藝術形象。創作者使用照相機反映社會生活和自然現象，表達美的思想感情。攝影藝術中很多地方需要用到物理知識，有了物理知識理論指導的攝影技術才會運用的得心應手，否則只知其然而不知其所以然，攝影技術也難有大的突破。同樣，在中學物理課堂教學中，如果將一些抽象、生硬的物理知識巧妙地應用到攝影藝術中，將會極大地增加學生學習物理的興趣，提高學習物理的效果。

攝影藝術與物理教育融合的意義

法國著名作家福樓拜也曾說過：“藝術越來越科學化，科學越來越藝術化，兩者在山麓分手，有朝一日，終將在山頂重逢。”《普通高中物理課程標準》中明確提出：中學物理教學的目的是要激發學生學習的興趣，培養學生創新的能力，陶冶學生高尚的情操，促使學生在各方面均衡協調發展。

攝影藝術與物理教育的融合實踐

筆者是一名中學物理教師，同時也是一位攝影愛好者，經常利用節假日跟團或獨立外出采風拍攝作品，積累了大量的風光和人文攝影作品。課余我也喜歡帶一些攝影社團，教給學生有關攝影的基本知識和基本技能，指導學生拍攝作品。經過近幾年的實踐和探索，本人嘗試著將攝影藝術和物理教育相融合，由攝影引入物理，再由物理理論指導攝影實踐，使學生真正體會物理從生活中來，又指導著我們的實踐。

運用現有攝影作品，創設物理問題情境 在物理教學中，我們可以巧妙地使用一些攝影作品，創設物理教學情境，使學生在欣賞作品的同時，對所學的物理原理和規律得到深刻的記憶和充分的理解。例如，筆者每次在進行“液體的表面張力”教學時，都會使用（下圖）這幅作品。這是在一個雨后的夏日所拍攝完成的，綠綠的蘆葦葉上滾落著幾滴小水滴，在陽光下熠熠生輝。究其物理原理原來這些小水滴在液體表面張力的作用下，具有收縮到面積最小的趨勢。而在體積一定的條件下，球的表面積最小，因此一個個小水滴都近似于球形。有了這樣鋪墊，學生對于液體表面張力現象有了直觀認識，就可學習液體表面張力的原因等后續知識了。

創作拍攝攝影作品，突破物理教學難點 學生在平時的學習中，普遍反映物理比較難學，其原因很大程度上在于學生缺乏對生活現象的觀察和思考。日常生活中，即使是一些轉瞬即逝的現象，也包含著物理知識。在物理教學中，我們可以針對一些課堂上難于講清楚的難點問題，利用課余時間指導學生拍攝一些相關的物理攝影作品，分析現象，探究原理，從而突破物理學習的難點。例如，在講解自行車在正常往前行駛時，車輪邊緣上的各點都在同時參與兩個運動：輪緣繞軸的轉動和連同車架一起向前的平動，合運動的結果導致車輪上不同的部分轉動得不一樣快。學生僅僅聽老師在課堂上講解，還是一知半解。這時教師可以帶領學生跨出校園走上街頭，當一輛卡車急速駛過時，對準輪胎快速按下快門。從拍得的照片上可以清楚地發現，車輪的上半部分比較模糊，而下半部分，特別是靠近地面的地方較清晰，說明輪胎不同的部位轉速不同。

掌握作品拍攝技巧，反思物理原理學習 要想拍好一幅攝影作品，需要掌握一定的攝影技巧，而攝影技巧的掌握，正是物理原理的理解和運用。教師不僅要教會學生攝影技巧，還要讓學生了解其物理原理。例如，學生在欣賞Windows經典電腦壁紙藍天白云下的大草原時總有疑問：我也去過大草原，親眼見到的天空也非常藍，草原也非常綠，但拍出來的照片天空卻總是灰白的，沒有那種清徹通透的效果。原因在于一般攝影器材的感光元件對于藍色光特別敏感，在自動曝光模式下，藍色物體往往因曝光過度而呈現出灰白色。因此要想把天空拍藍的關鍵在于壓暗藍色天空的亮度而盡量不改變草原的亮度。而由藍色天空所散射下來的太陽光中包含了一定量的偏振光，我們只要在照相機鏡頭前附加一個偏振鏡并旋轉到某一適當角度，正好使這部分偏振光不能透過偏振鏡，就可以降低天空的亮度，而周圍草原的亮度卻一點也沒有減少，這樣就可以增加藍天和白云以及草原的反差，使天空看起來格外的藍。這樣一解釋，學生不僅掌握拍攝藍天白云的技巧，同時也對自然光和偏振光有了更深理解。

（作者單位：江蘇省海門市第一中學）