高中物理教學激發學生審美高峰體驗探析

范峻嶂

【摘要】在高中物理教學中激發學生的審美高峰體驗不僅可以將枯燥乏味的物理課堂變得趣味盎然，還有促進學生個人發展的育人作用.本文先后分析審美高峰體驗的育人價值，激發審美高峰體驗的“困境和瓶頸”和主要路徑，以期找到高中物理教學激發學生審美高峰體驗的一般規律，并以“超重和失重”的教學設計為例做出說明.

【關鍵詞】審美高峰體驗；高中物理；課堂教學

1 引言

物理學科作為一門基礎性的自然科學，經過不斷的發展，現代物理學的美可以用“等閑識得春風面，萬紫千紅總是春”來贊喻.只要物理教師能夠在教學設計和策略上多花功夫，找準機會在物理教學中凸顯審美因素，便可讓學生得到震撼欣喜的審美高峰體驗.

2 審美高峰體驗的概念內涵

高峰體驗由人本主義心理學家馬斯洛提出，高峰體驗形容的是人的最美好時刻，也是對心醉神迷、狂喜以及極樂體驗的概括.馬斯洛指出，高峰體驗對人生觀塑造、自我實現是有積極意義的.

葉郎在《美學原理》中將審美體驗看作高峰體驗的一種.審美活動使人處于萬物一體的美好境界.而審美體驗又是一個層層遞進、逐步深化的過程，可以說，審美高峰體驗正是審美體驗的最高境界.

雖然審美高峰體驗是不可預料的突然產生，而且不能根據人的意愿而激發，但安排人處于適當的環境中，就有可能提高它激發的概率.

3 審美高峰體驗與物理教學

3.1 促進物理學習的育人價值

學生對物理學習缺乏自信和興趣，大多源于對物理學習的無助感、倦怠感和失敗感.審美高峰體驗激發后的愉悅感、自我效能感等積極感覺可取代這些消極感覺，并能更沉浸、更陶醉地對待物理學習.

審美高峰體驗會給學生帶來學習物理的興趣與自信，會激發學生進一步地主動學習，主動地走進物理學科、愛上物理世界.而進一步地主動學習又增加高峰體驗的出現頻率，由此進入一個良性的循環.

3.2 促進個人發展的育人價值

3.2.1 溫潤心靈，培養高尚的情操

激發學生審美高峰體驗的過程，以情感人、以美引善、以美育人.陶冶學生高尚的情操、培養學生崇高的品格.

3.2.2 提高審美素養，培養良好的審美觀念

在學生獲得審美高峰體驗后，可以促使其發揚愛美的天性，去感知美、領悟美、創造美，最終成為一個具有良好審美觀念和審美素養的人.

3.2.3 提高思維能力，激發創新創造活力

獲得審美高峰體驗后的良性循環，可完善學生科學思維的結構，以及在研究科學問題的過程中，按照美的規律對尚不完美的東西進行加工、修改甚至重構的思維方法.

3.3 高中物理教學激發學生審美高峰體驗會遇到的“困境”與“瓶頸”

3.3.1 困境

困境1：找不到物理教學中的審美因素.

原因：缺少相關系統理論的參考，不清楚物理中存在哪些審美因素.

困境2：物理教學審美教育難以實施.

原因：高中階段升學壓力大和學習任務重，難以抽出時間進行專門的物理審美教育.

3.3.2 瓶頸

如果順利地解決了困境問題，但也有可能會遇到激發效果不理想的“瓶頸”情況，學生審美高峰體驗被激發的概率太低，審美高峰體驗的育人價值得不到充分的發揮.

3.3.3 針對“困境”與“瓶頸”的解決建議

（1）針對困境，高中階段的物理可以分為感性之美和理性之美兩大類型.感性之美包括物理形式之美、圖像之美、物理學史的人格之美等，理性之美包括物理實驗之美、探究之美、邏輯之美等.

（2）針對困境2，物理教師無須開展專門的審美教育課程，物理教師要找準機會將美育滲透到日常物理教學之中，達到在“隨風潛入夜，潤物細無聲”中激發學生的審美體驗的效果.

（3）針對“瓶頸”問題，物理知識的本身并不能帶來太多美感，審美體驗更多的是產生于對知識的探究發現過程中.

“欣賞美不如踐行美”，教師在物理教學中不要太注重物理結論的講授，要鼓勵學生想象、思考以及互相探討，留出時間給學生自主探索和發現，在發現知識過程中產生美感.

3.4 高中物理教學激發學生審美高峰體驗的主要路徑

首先滲透審美因素凸顯物理的感性之美，其次要引導學生經歷創新探究進一步體會到物理的理性之美，感性美和理想美在頭腦中經過相互交融，才能切實提高激發審美高峰體驗的概率.

3.4.1 教材二次開發——充分挖掘審美元素

二次開發教材凸顯物理感性之美的策略很多，例如引入物理學史，感受跌宕起伏，引入前沿科技，感受物理對生活的改變，結合優秀傳統文化，文理交叉融合，立體展現物理美，引入原始物理問題，體驗探究樂趣等.

3.4.2 引導創新性解決問題和邏輯分析的科學認識過程

其一，伴隨著創造性地解決問題，學生才會體會到發現的樂趣；其二，精密的邏輯推理、精巧的實驗設計和雋永的科學思想方法，才能使學生體會到知識的內涵.

3.4.3 積極拓展審美時空

高中學習任務繁重，審美不應該只局限于物理課堂之中，應突破時間和空間的限制.形成“課內+課外”“線上+線下”“被動+主動”的高中物理審美教育的體系.

4 高中物理教學激發學生審美高峰體驗的教學設計案例——以“超重和失重”為例

4.1 在引入新課中創設審美氛圍

教師活動1 多媒體播放航天員在太空中處于完全失重狀態的錄像.引導學生回憶日常生活中，在升降電梯里的人隨電梯升降時，有時候會有“下墜”的感覺，有時候有“上飄”的感覺.

教師活動2 用紙帶懸掛一物體進行演示實驗，在靜止懸掛時，紙帶不會斷裂，當把紙帶加速上提時，紙帶卻斷裂了.

問題1 為什么在升降電梯中會產生“下墜”“上飄”的感覺呢？為什么紙帶和物體保持不變，加速上提時紙帶卻斷裂了呢？超重和失重是物體實際重力的增減嗎？

教學設計說明? 二次開發教材，創設問題情境的同時也創設了審美氛圍.

4.2 在新課教學中引導學生經歷創造性的科學認識活動

教師活動3 回顧重力的定義，引導學生思考重力有哪些測量方法.

學生活動1 通過思考和交流得出兩種測量方法：

（1）根據公式G=mg，先用天平測量物體的質量m，再算出重力大小；

（2）根據平衡力的原理.先用彈簧測力計懸掛住物體，再利用二力平衡求出重力大小.

教師活動4 根據彈簧測力計測量重力，借機引出“視重”的概念，接著給出超重和失重概念.指出剛才紙帶發生斷裂正是因為發生了超重現象.

問題2 能否設計一個現象更明顯的實驗來觀察和驗證超重和失重現象？超重和失重現象往往轉瞬即逝，為更好地觀測實驗現象，可以采用哪些辦法？

學生活動2 分組討論更好的實驗方法，得出結論.方法1：選擇現象更明顯的實驗器材，選用形變幅度較大的橡皮筋代替彈簧測力計懸掛物體.方法2：利用力傳感器，用精確的圖像展現視重的變化.方法3：利用智能手機快速抓拍視重的變化，或錄制視頻后調整為慢速播放.

利用測量方法1進行實驗探究.學生們把橡皮筋的一端用釘子固定在木板上，另一端系上鉤碼.首先使木板處于豎直的靜止狀態，此時鉤碼對橡皮筋的拉力為F，且F=G，用記號筆標記上此刻橡皮筋的長度.然后用手握住木板使其在豎直方向上運動，對比標記，若橡皮筋長度變短則說明F＜G，即出現失重現象；同理，對比標記，若橡皮筋變長則F＞G，即出現超重現象.

教師活動5 引導探究方法2，給出利用力傳感器模擬升降電梯的實驗原理.用透明塑料盒當升降電梯，用細線和滑輪控制塑料盒像升降電梯一樣上下升降運動.在塑料盒中放入砝碼模擬人乘坐電梯，砝碼下放置力傳感器，來呈現升降過程中視重的變化.

學生活動3 學生依據實驗原理，合作進行探究實驗，使模擬電梯依次經歷加速下降、減速下降、加速上升、減速上升的過程，將力傳感器的圖像呈現在多媒體上.

教師活動6 利用力傳感器圖像展現出的視重與實重的關系.分析加速下降的過程，運用隔離法將物體隔離出來，設豎直向下方向為坐標軸正方向，N為力傳感器對人的支持力.運用牛頓第二定律得出關系式G－N=mg－N=ma→N=mg－ma，再運用牛頓第三定律求出物體對力傳感器的壓力N′=－N，即視重的大小，其中，N′與N大小相等，方向相反.

學生活動4 運用隔離法和牛頓運動定律自主分析實驗中的其他階段現象.依據教師的上述分析和力傳感器產生的實驗圖像，將這些過程的實驗現象以表格形式進行歸納總結.

問題3 上述分析的情況，如果向下加速時，a=g，則N=mg－ma=0，N=0.請同學們思考一下，N=0說明了什么？

教師活動7 給出完全失重狀態概念.并借機科普在繞地球運行和發射過程中，航天器內物體分別處于完全失重狀態和超重狀態，科普為了克服這些現象帶來的麻煩，航天科研都做了哪些工作.

教學設計說明 （1）思考重力測量，體會物理公式的簡潔美.（2）學生討論實驗探究方法，是一種創造性的解決問題過程.模擬電梯實驗（被動＋主動），讓學生經歷自主探索.（3）運用牛頓運動定律分析實驗現象，感受物理模型魅力，歸納總結，感受物理邏輯之美.（4）科普航空知識，拓寬審美視野.

4.3 在習題練習中結合原始問題教學，體驗探究樂趣

例1 為節約能源，現在很多自動扶梯在沒有人乘坐時是靜止的，當人剛站上去后，扶梯開始加速向上運動，試分析此時人對扶梯的壓力.

其他例題 根據其他生活中的超重和失重現象設計類似例1的習題，讓學生自主解答.如：坐汽車上下坡、過山車、蹦極、蹦床、飛機起飛和降落、運動員跳水等.

教學設計說明 原始物理問題保持著物理現象的原有樣子，學生解答習題過程伴隨著創造性的問題解決.此過程可以讓學生體驗探究樂趣，不斷獲得審美體驗.

4.4 在高中物理課堂外利用實踐活動和網絡資源拓展審美時空

學生活動8 （1）安排學生體驗觀察日常生活中超重和失重現象.如，可利用上述實驗方法3，即同學之間合作，一名同學在體重計上蹲下蹲起，另一名同學利用智能手機快速抓拍視重的變化，或錄制視頻后慢速播放；（2）充分利用線上網絡資源，搜索相關物理講座或查閱資料進行學習.

教師活動5 對學生的自主實踐活動進行指導和評價，側重于活動過程的評價.

教學設計說明 （1）利用課外時間，分析日常生活中的有趣現象作為發現物理美的案例.（2）利用線上資源拓展審美素材，讓學生在課外也有可能繼續產生審美高峰體驗.

5 結語

學生的高中階段，對美的追求意識逐漸增強，審美高峰體驗也成了物理學習和個人發展的必要之需.要改變對物理教學的刻板印象，研究和運用相關策略，不要讓物理教學激發學生審美高峰體驗的育人作用被忽視.

【基金項目：2022-2023學年喀什大學研究生科研創新項目，項目名稱：高中物理教學案例的研究（項目編號：KD2022KY042）.】

參考文獻：

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[3]馬亞鵬.中學物理教育教學問題研究[M].西安：陜西師范大學出版總社，2020（05）：95-101.

[4]喬通，邢紅軍，胡揚洋.論物理教學中的審美教育[J].課程·教材·教法，2015，35（01）：91-95.