以美啟智：中學物理課堂教學中關于美的價值追求

[摘 要] 讓學生在物理課學習中感受科學之美，體悟科學方法之美，能促進學生以美求真、以美尚善，達到以美啟智，以美怡情，以美立德。

[關鍵詞] 以美啟智;育人價值;求真;以美立德

[作者簡介] 王春山（1969—），男，黑龍江樺南人，本科，正高級，研究方向為課程理論和物理教學與研究。

[中圖分類號] G710? ? [文獻標識碼] A? ? ?[文章編號] 1674-9324（2020）42-0328-02? ? [收稿日期] 2020-03-06

美，能愉悅人的身心，美化人的心靈，給人以力量。蘇霍姆林斯基說：“沒有審美教育就沒有任何教育。”完美的教育應是將美與學科有機結合的教育。讓我們回顧人類科學發展的歷史，是一部關于美的創造和尋求的歷史。美到處可在。生活如此，科學如此。物理學作為最重要的基礎科學也如此。依據物理學科的特點和學生審美心理的特點，教師在各個環節教學中進行學科美育滲透，必須從“應然”走向“必然”。

一、物理學發展——精神美

物理學是自然科學的基礎科學，科學家的科學奮斗史，就是人類的進步史，也是物理學的輝煌發展史。物理學家在不斷努力探索和發現物理規律的過程中。一方面是對科學真理的強烈探索和追求，一方面在追求真理科學中表現出許多可歌可泣的精神美德。焦耳在極端困苦的條件下為了研究熱量與電流、電阻、時間，關系，花40余年的時間終于研究出焦耳定律，解決熱量與電功的數量關系，在這背后有著許多美的追求。電磁學的奠基人麥克斯韋為了統一電磁學理論，在十分艱苦的環境下花了20多年的時間，以驚人的毅力和超凡數學才能在法拉第提出場的基礎上建立電磁學方程組統一電與磁的關系。他說“完美的理論在數學上應該是和諧與簡單的”，他拋棄場的定性觀點以卓越的數學才能用數學方程組定量揭示場的本質。他說“我從靈魂的最深處證明它是真實的，我以難以想象的心情去欣賞它的美”。在科學史上捍衛真理的英名和美德萬古流芳，我國科學家周光召、錢學森、錢三強、鄧稼先、于敏、黃旭華等等，每一位科學家名字的背后，不知隱藏了許多追求真理、探索真理美故事，他們那種忘我追求科學真理拼搏精神，無時不體現為真理而奮斗不息的精神之美、品格之美。這些美的精神可以激發學生學習的斗志，陶冶學生的情操，啟迪學生心靈智慧，養成良好追求科學的品質，獻身科學的良好品質。

二、物理現象——自然美

中學物理教學中，許多物理概念、規律、物理現象都折射出美的元素，光線體現出線性自然美;勻速直線運動體現運動自然美;作用力與反作用力體現和諧自然美;熔化與凝固體現對稱自然美;磁生電，電生磁體現奇異的自然美，可以毫無夸張地說，物理學史是一部美的歷史和杰作。人類在應用物理方面取得輝煌成績，都是一部美的創造，美的精品。從第一次工業革命蒸汽機的出現，到第四次工業革命信息技術大數據技術、智能技術的出現，大大推動人類的生產、生活和科學技術的發展，促進社會飛速向前發展，人類從地球到月球到火星一步步實現科學的跨越，在這科學追求的背后有很多美的故事。在航天工業一次次飛船飛入太空，大型飛機運20的問世，航母的問世，核動力飛機的實驗成功，不需要油、氣和電機車的問世，量子北斗的聯網，在海上能飛的船，眾多通信、氣象、國防、科技激光技術、電磁技術等展示我國科學家的卓越輝煌成績和物理學發展美好前景，這些科學成功無時不展示物理現象的自然之美。

三、物理規律——運動美

物理學與運動息息相關，大到天體，小到粒子，從肉眼看到物體運動現象到微觀粒子的場無不在運動中。做勻速直線運動的物體在每時每刻都體現和諧的運動之美，光在傳播的過程中時隱時現體現線性柔和運動之美，人們的生存離不開聲音，聲音是物理學的重要內容，悅耳的聲音余音繞梁三日不絕，體現聲音的韻律運動之美。宇宙中的天體運動它們無時無刻不遵循開普勒定律，它們所呈現曲線運動，體現曲線柔性運動之美，偉大電磁學奠基人麥克斯韋建立完整的電磁學方程組實現電與磁的完整統一。學生通過學習不僅學到知識，更重要的是發現美、認識美，感到科學家創造科學規律的同時也創造美。物理不但是科學前進的推動者，更是美的締造者和傳遞者。物理學習過程是一部創造美的過程，欣賞美的過程，欣賞物理各種美的旋律。

四、物理規律——簡潔美

愛因斯坦說，評價一個理論美不美，標準原理上的簡單性，這種簡單性是指科學理論、定律、公式的簡單形式與其深刻內涵的統一。作為能夠反映世界物物質運動變化規律的物理學來說，無論是物理的概念、物理科學實驗方法、物理規律，他們都蘊含各種各樣的美的元素和美的價值，當學習這些知識的同時給人以美的享受和帶來美的快樂。例如勻速直線運動他是最簡單的運動，許多復雜的運動都可運用簡單的運動的合成，體現美的線性簡潔美，給學習者以美的享受。再看一些簡單的曲線運動，比如行星的運動從簡單的圓沿著橢圓、拋物線、雙曲線構成復雜的宇宙天體運動，但他們遵循都是簡單的萬有引力定律、開普勒三大定律，這些定律的內涵十分豐富，但他們的數學表達式非常簡單，體現公式的簡潔美。當我們在研究復雜問題遇到難處理時，物理學家提出模型思想，抓住問題的主要矛盾的主要方面，忽視次要方面，問題就迎刃而解，體現模型思想的處理小球的簡潔美。再比如處理曲線運動，由于受數學手段的影響無法直接處理，就得分割成無數小段，每一小段按照直線處理，這樣運用積分分割思想使問題得到簡單化處理，這種美的簡潔性，在物理學中到處可見，體現物理簡潔美的表達，促進學生理解美、創造美、感受美的魅力。

五、物理活動——實驗之美

實驗是物理學的重要內容和手段，每次科學技術的重大發現和創造都得用實驗手段為支撐，很多有趣美妙的實驗幫助人類解決一個個物理學的難題，啟迪人們的思維，創造出很多思想，給人們以美的啟迪。電磁學的奠基人麥克斯韋建立了完整電磁場理論后，他大膽預言電磁波的存在，但是許多科學家表示質疑疑，如何用科學實驗的方法證明這一結論的正確性，青年科學家赫茲用20多年，用電磁振蕩放電實驗驗證它的正確性。這劃時代的發現，導致無線電技術的產生和發展，開辟人類進入電子技術時代新征程。使人類生活進入電氣化時代。人們原本認為光的傳播不需要時間，后來由于電磁波的發現，科學家邁克爾遜設計一個精美的實驗證明光的傳播需要時間，測出光速，證明光是一種電磁波，否定“以太”的存在，這些一個個有趣物理實驗，體現物理學的實驗之美。

六、物理——成果之美

科學技術的發明和創造，給人們生活、生產、社會帶來極大的進步和繁榮，使人們的精神科學世界得到升華，這種物理學成果之美，拓展人們的思維視野，讓人們感到無比的自豪和驕傲。如宇宙飛船的飛入太空，成功著陸實現幾千年的人們想都不敢想“嫦娥奔月”夢想的實現。從電氣化時代到電子時代到信息化時代到智能時代每一次科學成功的出現都凝結物理學家的心血和汗水，這些科學成果之美給人們帶來歡樂和幸福，使人們感到光榮和自豪。磁懸浮列車的出現、飛鐵列車的研制成功出現，使古老的傳說一日八千里不是夢想。信息技術智能化時代的到來、可視電話、可視手機的出現，在大洋的彼岸可以瞬間交流溝通已變成現實，大大縮短人與人之間的距離，巨大的地球變成小小的“地球村”，這些不能不讓人們感嘆人類的智慧和偉大。

七、物理學——人格之美

人格美是美育中的社會美的主線，從古代到現代再到當代許許多多著名的物理科學家在物理學發展發明創造的過程中，涌現出可歌可泣、耐人尋味感人的故事和事跡，他們在探索科學的過程中，那種堅忍不拔的意志品質，敢于質疑，敢于獻身的崇高品質和人格魅力，無不閃爍著人格美的光輝。物理學的人格之美在實驗方面表現非常突出。比如科學家歐姆歷經10余年艱苦奮斗總結出歐姆定律，再比如焦耳歷經40余年，先后經過五百來次實驗，最后終于測出熱與功的關系，即熱功當量。教學中找到和挖掘課堂教學中人格美的素材，向學生揭示物理學的人格之美，達到以美感人，以美育人，以美啟智，以美啟德，促進學生美的能力的提升和發展。

八、物理實驗——創造之美

物理學是自然科科學的基礎科學，實驗是物理教學的重要內容和手段，實驗教學能培養學習興趣，意志、思維品質、實踐意識和動手實踐能力。學生在做物理實驗過程中不僅能感受科學家探索科學的艱辛的意志品質和獻身精神，更能體現科學家探索成功的創造之美。物理實驗既能為學生提供動手的機會，又能為學生提供了主動觀察、積極踐行、科學分析、歸納總結的創造發展的平臺。教師在課堂教學實驗過程中，把動手做的機會留給學生，把問題交流、爭辯的機會留給學生，把得出結論的論證交給學生自己完成，讓學生在學習中感受美、認識美，體會創造美的喜悅。

Inspiring Wisdom with Beauty：The Pursuit of Beauty in Classroom Teaching of Middle School Physics

WANG Chun-shan

（Education and Development School，Huainan，Heilongjiang 154400，China）

Abstract：In the classroom teaching of middle school physics，teachers try to help students feel the beauty of science in their study and understand the beauty of scientific methods，which can promote students to seek truth from beauty，to respect goodness with beauty，and to achieve wisdom with beauty，joy with beauty，and virtue with beauty.

Key words：inspiring wisdom with beauty;value of educating people;seeking truth;achieving virtue with beauty