物理教学渗透美育刍议

戴伟东（南安国光中学，福建南安362300）

物理教学渗透美育刍议

戴伟东
（南安国光中学，福建南安362300）

物理教学作为科学教学的主要课程之一，担负着实现科学教育与人文教育融合的重要任务。发挥物理教学中的美育功能是社会进步所必需的。在激发学生学习物理的兴趣的前提下，在物理教育中挖掘物理学科的美育功效，让学生在物理学科学习过程中认识美、体验美、感受美、欣赏美，从而达到能创造美的目的。

美育；物理教学；美育教育

美育是审美教育，也是情操教育和心灵教育，是培养学生感受、表现、鉴赏、创造美的能力，从而促使学生追求人生的情趣与理想境界等为目标的教育，在日常教育教学过程中润物细无声地渗透美的教育，不仅能提升人的审美素养，还能潜移默化地影响人的情感、趣味、气质、胸襟，激励人的精神，温润人的心灵。

中学物理中蕴含着大量的美育素材，教师在教学中可引导学生发现物理学中美的题材，让学生感受到物理学中的美，激发学生探索深奥的物理学理论的兴趣。

一、物理教材中蕴藏着丰富的美育资源

物理学的研究对象，大到整个宇宙，小到微观粒子，从物体的机械运动到分子的热运动、光的波动学说，从实物到场、光等这些抽象的物质，它们都是有规律可循的，自然界是合理有序、和谐统一的。科学家们在探索自然规律的过程中，往往发现这些纷繁复杂的自然规律中蕴涵着和谐、简洁、秩序、对称、统一的惊人的科学美。在力、电、光、热等不同领域所建立起来的物理理论，在形式上、内容上等都很简洁、和谐和自然，处处都是美的召唤。我们在常规的教学过程中除了要激发学生学习物理的兴趣外，还要培养学生的科学审美观，以此来渗透人文精神的教育。

（一）物理学中蕴涵着模型美与和谐美的统一

构造物理理论体系要建立并理解抽象的物理模型，感受模型美与和谐美的统一，对知识体系架构的重要意义是不言而喻的。例如电场线和磁感线是同一类抽象模型，这些都是为形象描述场的性质而作的有一定规律且有美感的线条，我们利用这些线条把抽象的场变成可观的形象化的模型，它在体现模型美的同时也将电场和磁场的抽象美、和谐美统一在一起。

（二）物理学中蕴涵着统一美与奇异美的协同

在中学物理教学中统一美与奇异美异彩纷呈。例如，宏观物体的各种机械运动的概念、定理表面看并不关联，但牛顿力学却可以把所有物体的机械运动规律都统一起来；从不同事物运动变化的多样性中找寻联系和共性，由物理研究构成一个统一的理论体系，科学的统一之美时时闪现。当然事物在统一之中又有各自个性，这种独立的个性则是奇异美的体现。例如，光的波动性与机械波的传播又有根本上的不同，微观世界的粒子运动规律又与宏观的物体运动规律不同等。培根说：“没有一个极美的东西不是在调和中有某种奇特！”物理理论表达的神奇奥妙、令人折服，这就是一种奇异美。

（三）、物理学中蕴涵着结构美与对称美的共融

物理学有实验物理和理论物理两大分支.整个物理学的理论框架就像建筑物的骨架，而许许多多的物理原理和实验规律就像建筑物的装饰，由骨架和装饰共同构成了一座雄伟的建筑物。所以我们说物理学给人一种整体的结构美。在物理学中也处处存在着对称美，动量守恒定律的表达式m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′，机械能守恒定律的表达式，都具有庄重的对称美，对称性对研究物理发展起着重要的作用，可以利用已知的对称性规律来指导探索新的规律。

二、如何把美学教育渗透在常规的物理教学中

（一）从教材中挖掘出物理学统一美与和谐美的素材，培养学生发现美、欣赏美的能力

统一美是物理学结构美的重要标志，在物理中一些表面看来不相联系的概念、定理、定律，在一定条件下可以处于一个统一的体系中。

1.物理学的研究方法具有统一美与和谐美，如：（1）万有引力定律与库仑定律的统一美；（2）研究行星绕中心天体的运动和电子绕原子核作圆周运动都可采用相同的方法；（3）在解题方法上，有整体法与隔离法的统一；综合法与分析法的统一等。

2.热学、力学、光学、电学虽然研究的现象不同，但它们并不是无章可循的、互不联系的，而是在一定条件下具有统一性，许多物理公式在形式与内容上都具有统一性，体现了和谐统一美。

（二）从教材中挖掘出物理学奇异美的素材，培养学生体验美、感受美的能力

大自然中的物体运动变化和现象是千姿百态、千变万化的，每一物体都有区别与其他物体的特殊性，物理所研究的就是从这些不同事物运动变化的多样性中找出它们的内在联系和共性，通过这种联系和共性来构成一个统一的理论体系。对于物质本身，往往表现出来某种特异，即奇异美，从其自然属性来看，奇异美主要体现在物质本身的声、形、色等三方面：

a.“声”：超音速飞机的声爆现象、回音壁的声学现象等表现出来的奇异性。再如“闻其声不见其人”的现象，正好说明声波与光波传播时的奇异性，即因声波波长较长，易发生衍射。而光波波长较短，不易发生衍射的结果。

b.“形”：形体是由点线构成的。其中“蛇行线”是最美的线条。如简谐运动的图像是正弦图像，正是蛇行线的体现；

c.“色”：白光通过三棱镜时发生的色散现象；在白光的衍射实验中，出现中间宽两边窄的彩色条纹，而在白光的干涉实验中，出现均匀分布的彩色条纹。

在中学物理教学中，经常引领学生在和谐奇异的百花园里漫游，既可以培养学生的审美能力，同时也可以激发他们沿着科学的艰险道路去探索真理的热情。

（三）在物理教学中体现美学教育

1.根据教学内容在课堂教学方法上适当采用类比教学法。

类比法教学，不仅能使学生认识和体验两者间“异”中有“同”，“同”中也有“异”，领会其中的奇异美，而且能培养他们的审美情趣。在中学物理教学中可以运用类比法教学的内容有很多，例如，在处理高二物理带电粒子在匀强电场中的运动问题时可类比于高一年学过的平抛运动：都是在初速度方向上不受力的匀速直线运动和与初速度方向垂直的受恒力而作初速度为零的匀加速直线运动的合成，当我们给学生讲清了带电粒子在匀强电场中的运动力学原理后，通过类比于平抛运动，学生便轻而易举掌握了带电粒子在匀强电场中的运动的特点，明显地降低了带电粒子在匀强电场中运动的教学难度，同时又强化了学生对学过的平抛运动的进一步理解。

2.通过物理学史，激发学生感受物理美的灵感

中学物理教材中有大量的物理学史的素材，这些物理学史实就是一首首科学的史歌，一首首赞美科学家精神的歌。我们在介绍物理知识的同时，可不失时机地向学生展示科学家孜孜以求的拼搏精神，揭示物理学家的人性之美、至善之美，以美感人、以美育人。爱因斯坦一生喜爱阅读和听音乐，做事认真而目的明确。他虽然文静，但并不顺从被动，他在16岁时发现了牛顿力学的缺陷，从而激发他最终拨开当时“物理学天空上的两朵乌云”之一。他于1905年提出了狭义相对论，提出了光量子假说，推导出了著名的公式E=mc2。1917年建立了广义相对论，修正了牛顿的引力理论，预言了使世界为之轰动的光线引力弯曲现象，他所开创的统一场理论和相对论和量子力学的统一问题目前还是科学研究的前沿课题；法拉第出生在一个贫穷的家庭，13岁就在一家书店当送报和装订书籍的学徒。他有强烈的求知欲，挤出一切时间废寝忘食、如饥似渴地学习。他在电学、磁学、磁光学、电化学这些领域进行了艰苦的探索，最终取得了一系列重大发现。1821年他发现通电的导线能绕磁铁旋转以及磁体绕载流导体的运动，第一次实现了电磁运动向机械运动的转换，从而建立了电动机的实验室模型。在经过无数次实验失败后终于在1831年发现了电磁感应定律。这一划时代的伟大发现，使人类掌握了电磁运动相互转变以及机械能和电能相互转变的方法，大大推进了社会的发展等。所有这些科学家们不畏艰难、治学严谨的精神，使学生在知、情、感、意、行得到美的升华，使学生学到物理知识的同时，得到情操上的熏陶、思想上的教育、心灵上的启迪。从而促进学生的审美能力得到提高。

总之，教师要善于认识美、感知美和发掘美，并把美育教育贯彻在教学活动中，长期不懈、潜移默化的美育熏陶，能激发学生的学习热情，培养学生的审美能力，能大大激发学生探索物理学深奥理论的兴趣，这对培养学生的人文精神也有着良好的促进作用。

［1］童小明.让“美”进入物理课堂［J］.物理教师，2000（11）.

［2］孙景军.寓美育于物理教学之中［J］.中学物理，2009（5）.

（责任编辑：詹国荣）