中学物理教学中的美育教学初探

□窦瑾

（南京晓庄学院物理与电子工程学院，江苏南京211171）

中学物理教学中的美育教学初探

□窦瑾

（南京晓庄学院物理与电子工程学院，江苏南京211171）

美育，是指以陶冶人的情感、培养人的爱美情趣、审美能力和创美能力为目的的一种教育.美育教学是中学物理教学不可或缺的组成部分：爱美教学着重于培养学生对感性形象的感知能力，审美教学着重培养学生对感性形象的理解能力，创美教学则要让学生在认识美的创造过程的基础上，运用想象、直觉和心理等去实践创美过程、评价创美过程.

爱美教学；审美教学；创美教学；美育；中学物理教学

美育，简单地说，是指以陶冶人的情感、培养人的爱美情趣、审美能力和创美能力为目的的一种教育.美育的独特功用在于培养人的美的素养并与其他教育相协调，使人成为完美的人.然而，现实中的社会教育、学校教育、学科教学却常常忘却了“美”，远离了“美”[1].那么，能否“一个问题产生了，就添加一门课程来应付”呢？回答显然是否定的.美育不是一门课程，而是教学的一项基本目标，是所有学科教学都不可或缺的一个有机组成部分。从美育的内容层次构成来看，中学物理教学中的美育教学包括三个既相对独立又相互联系的方面[2]：爱美教学、审美教学和创美教学.

一、爱美教学

爱美教学的着眼点在于激发学生的爱美天性，并使这种天性提升到自觉的、有意识的心理欲求，然后又将这种欲求导向下意识，成为更高层次上的带稳固性、习惯性的情趣爱好.爱美教学的内容具有形式直观、能直接作用于人的视听觉的特征.教学情境美教学、教学节奏美教学、教师“形象”美教学是中学物理教学中爱美教学要重点关注的三个维度.

（一）教学情境美教学

教学情境中的情境包括教学活动的物质载体和教学活动的心理氛围两个组成部分.前者是人类实践创造活动的结果，寄寓着人类的审美理想和审美情趣，所以能产生积极的审美效应，使活动在其间的师生受到陶冶、净化，获得审美体验.后者是指由教师、学生、学习内容等共同决定的带有整体弥散性的心理氛围.教学活动的心理氛围美主要体现在两个方面：一是课堂上师生诚信、互助、合群，双边和多边情感交流的和谐美；二是在双边、多边的情感交流中，教师、学生的各种心理能力协调作用，认知功能与情感功能相互激发、理性因素和非理性因素交互活跃、教和学的活动成为充满吸引力和审美情趣的创造性活动.所以，物理教学既要重视规划、设计和布置教学活动的物质载体，又要重视期待、酝酿和创建教学活动的心理氛围.对于后者，首先是教师给学生以真情，让学生真切地感受到教师美好的心境、诚挚的感情和充沛的激情，达成师生间和生生间的真情交融，使学生树立起自尊和自信.其次是教师根据教学目标，借助充满美感和智慧的课堂场景，促进学生把眼前的场景与自己的兴趣、爱好、经历等联系起来，协同作用、生发情感，进而将情感作为场景和认知的纽带，成为认知需要的推动.

（二）教学节奏美教学

教学节奏包括声音的节奏、板书的节奏和教学内容“流动”的节奏等，如果这些节奏能与学生的心理和生理的运动节律相吻合，那就可以成为一种美的律动，使人感到强烈的节奏美感.这样，学生的思维便可以在笼罩着美感的情境中自由地驰骋，处于积极的最佳状态.所以，教师在设计教学和实施教学时，要特别注意把握好教材的知识结构和学生的学习心理、设计好教师的课堂提问和学生的课堂活动、控制好教学内容的“流动”速度.

（三）教师“形象”美教学

教师形象美主要涵盖三个方面：一是仪态美，包括教师的衣着服饰所表现出来的美和教师在活动中的举止和表情等所表现出来的美.尤其，有效地使用眼语是进行仪态美教学的一个重要“细节”.此外，教师在课堂上的情绪因素对学生的学习情绪进而对学生的学习效果影响很大.所以，上课前，教师除了要做好“知识”的准备之外，还要注意做好“情感”的准备.二是语言美.物理教师的教学语言应该是科学性与教育性的统一.所以，物理教师的语言美主要来自两个方面，一是表述的准确、恰当和生动；二是语音的美，它是由教师的音调、响度、音色和语速等要素和谐地结合时所产生的美.为此，教师在呈现教学内容时，要注意亦庄亦谐、疾徐有度、抑扬顿挫，即既要遵循一般的物理教学规律，又要服从基本的“美的规律”.三是课堂板书美.教师的课堂板书是反映教师形象的一个重要方面.优秀物理教师的板书常常能够体现出文字美、图像美、结构美和色彩美等因素，是一幅幅具有高审美价值的“景致”.

二、审美教学

如果说爱美教学着重于培养学生对感性形象的感知能力，那么审美教学则要着重培养学生对感性形象的理解能力——审美教学是爱美教学的深化和升华.中学物理教学内容充满了感性形象下的理性内涵，因而同时成为学生认识的对象和审美的对象.

（一）现象美教学

“现象是物理学的根源”.人类正是在这无数神奇、美妙的现象之“光辉”照耀下，开始踏上探索和发现真理征程的，且越复杂、越具有挑战性、越具美感的物理现象，越让人类无法割舍.

（二）实验美教学

2002年，《物理世界》杂志在公布“有史以来最经典的十大物理实验”提名结果时有这样一段评语：“十大经典物理实验的核心是它们都抓住了物理学家眼中最美丽的科学之魂——由简单的仪器和设备，发现了最根本、最单纯的科学概念.”中学物理实验也都是与简单的仪器和设备、与最根本、最单纯的物理概念分不开的，因而也都称得上是“最美丽”的.

（三）方法美教学

作为人类思维方式和行为方式的方法及其相对应的思辨之美、经验之美等通常是以隐性的方式包含在物理学的知识体系和问题探究过程中的，需要我们去发现、审视和欣赏.物理学中方法无处不在，因而方法美无处不在.

（四）理论美教学

物理理论美的本质是“简单性”.在中学物理，这一特征主要体现在以下三个方面：

（1）中学物理用由少量简明的概念所建构起来的物理理论表征了物理世界，且每一个物理理论几乎都有它的数学表现形式，而用数学语言描述的理论，都有着简洁美的特点.

（2）每当建立新的物理理论时，都会发现旧理论是新理论所包含的.人类不断地发现更具普遍意义的理论，也就在更深层次上体现了物理理论的简洁美.

（3）中学物理理论在揭示物理世界内在联系的同时，还揭示了物理世界的多样统一.而这一系列浑然天成的“联系”和“统一”都可以看作是物理理论简洁美在更广和更高层面上的体现.

（五）应用美教学

物理学的发展不仅促进和孕育了技术的进步和生产的繁荣，而且还改变和扩展了人类的生产方式和生活方式（包括思维方式），推动了人类社会的进步.所以，物理教学在追问所教内容在其本身话语体系中是否有价值的同时，还追问它能否丰富人们的生活和生产、使人们的生活和生产变得更加美好和更加有智慧.这便是中学物理审美教学所涵盖的物理知识应用美教学.

（六）“史实”美教学

物理学是人为的和为人的活动，因而物理审美教学必然也包括人格的无私、高尚之审美教学和精神的崇高、伟大之审美教学.尤其，这些人格美、精神美突出地体现在物理学重要人物和重大事件上.无疑，“史实”美教学是比现象美教学、理论美教学、方法美教学等更加能震撼人心和启迪智慧的审美教学.

三、创美教学

创美教学是指导学生进行美的创造实践的教学，它不仅要让学生懂得美的创造过程，而且要让学生运用自己的思想、情感、知识、技能、态度、价值观去实践这种过程、评价这种过程，并且在实践和评价中锻炼和培养创美的能力.

（一）在“示范-模仿”教学中打好创美的基础

一切创造都是从模仿开始的.“示范-模仿”教学的根本目的是发挥教师的引导作用，将物理教学中的形形式式的美和创美纳入到学生的审美视野，成为他们的审美对象，并由此确立创美的意识、打好创美的基础.下面看几个具体的教学案例.

例1在导入“光的波粒二象性”教学时[3]，教师创造性地借用图片“是老妇还是少女”（见图1）和诗句“横看成岭侧成峰，远近高低各不同”来说明“同一事物，观察的角度不同，得到的结论就不同”的道理，这样既联系了生活、增加了美感，又让学生切实地体会到事物的两面性甚至多面性是常见的、统一的，这为理解光的波粒二象性埋下了伏笔.

图1

例2“洛伦兹变换”（参见上海科学教育出版社《普通高中课程标准实验教科书物理3-4》第5章第二节）教学结束时[4]，引导学生从“臻美”的角度，品味、理解洛伦兹变换的美学内涵.

首先，从简洁美的角度，理解洛伦兹变换应该是线性的，否则它将破坏时间和空间的均匀性.那样的话，世界将变得十分繁乱.

其次，从对称美的角度，理解空间和时间的地位应该是对等的，空间的变换依赖于时间，在同样的意义下，时间的变换也依赖于空间.

最后，从和谐统一美的角度，理解时间不再是一个独立的参量，它应该和空间“联姻为一家人”，成为“四维时空坐标”大家庭中的一员——一个坐标轴.

（二）在“探索-创新”教学中培养创美的能力

一般认为[5]，想象、直觉和心理是创美能力结构中的三个核心要素.想象是创美主体在问题对象刺激下，将大脑中已有的相关信息进行加工、改造和重组，进而创造出新的表象的过程.想象是创美的源泉.直觉是一种“立刻见出美”的能力，它似乎不经判断就能达到对对象的本质把握，因而具有一种强烈的穿透力和整合力.创美直觉的形成是创美能力培养的优化形式.心理则能在感知审美对象、获得审美情感的同时，根据一定的审美理想，通过联想、想象以及通感、错觉等形式，对审美对象进行创造或再创造.养成学生稳定的创美心理是创美教学的根本任务.因此，教师要维护学生想象、直觉的自发性和自由度，积极鼓励学生将形象的感受、活跃的想象、情感的体验与理智的引导融合起来，大胆追求感官的享受、精神的愉悦和理性的满足.其次，教师要引导学生用美的标准学习物理，鉴别和评价所学的知识、所做的实验和练习，评价自己的学习过程和效果，逐步建立将“臻美”作为物理学习和研究的方向、方法和标准的意识，使朴素的追求美的兴趣和情感升华为一种崇高的信念.

例3在“探究感应电流的产生条件”教学中[6]，先让学生回顾初中学过的闭合电路的一部分切割磁感线产生感应电流的相关知识并重做实验，之后提出问题：是否只有导线切割磁感线才能产生感应电流？是否还有其他产生感应电流的方法呢？

接着，按教科书提供的示意图，做一做“模仿法拉第的实验”，分析得知实验中产生感应电流的原因是穿过闭合回路的磁感应强度发生变化.

对比发现，以上两组实验产生感应电流的方法是完全不同的，是不能相互解释的.为此，暂且用“动与变”来概括感应电流的产生条件.之后，教师进一步提出：究竟哪些运动方式和变化方式可以产生感应电流？

学生利用教师事先准备好的器材亲身参与实验探究活动.

实验后，师生总结得出产生感应电流的6种情形：动——运动的磁体、运动的电流、运动的导体；变——变化的电流、变化的磁场、变化的面积.

如何引导学生去发现规律呢？可以用“臻美”的信念去启发学生：我们相信自然规律是简单的、统一的、和谐的，相同的结果应该有相同的原因，可否将两方面原因归结为一个原因呢？

（1）分析比较一下，动与变，哪个更为本质呢？变才是更本质的.

（2）由于导体棒的运动，对于闭合电路来说是“什么”发生变化了呢？是闭合电路的面积S发生了变化.

（3）有没有哪个物理量，将面积S和磁感应强度B都包含其中呢？是磁通量Φ=BS.

（4）能否归纳一下感应电流产生的条件是什么？是穿过闭合电路的磁通量发生变化.

例4如图2所示，ABCDE是一根无限长的均匀带电细线，其中BCD部分是一个半圆，AB和DE平行.求BCD之圆心O处的电场强度.

图2

图3

读完题目，学生普遍感觉到这是一个极具挑战性的问题——半圆的半径、细线的电荷（线）密度等均未明确给出.但在一番观察、思量之后，不少学生认为这是一个“极简单”的问题，甚至有几位学生还直接给出了答案：0.教师询问他们理由时，他们的回答也很干脆：上半部分细线在圆心处产生的电场跟下半部分细线在圆心处产生的电场抵消了！教师顺势问道：抵消？怎么个抵消法？能否更为理性地给出具体的解释呢？接着，在“0”、“抵消”等的引导下，越来越多的学生开始尝试用“微元法”进行求解.当然，多数学生先是单独地在上半部分（或下半部分）细线上选取一个微元（可视作点电荷，下同）进行分析和“综合”——自然是以“失败”而告终；（其实，这一做法并没有真正贯彻“抵消”的思想）然后是对称地在半圆上（或直线上）一“上”一“下”各选取一个微元进行分析和“综合”——自然又以感觉“不妥”而“收手”；（这一做法暴露了学生之前所谓的“抵消”还只是常规意义下的对称性“抵消”）最后是在过半圆圆心、跟半圆（BCD）和直线（BA或DE）相交的直线上两交点附近各选取一个微元（如图3中夹在两虚线间的两小段）进行分析和“综合”——经过大胆地假设和耐心、细心地分析、推演，最终柳暗花明，获得跟最先猜想一致的结果.

综上所述，要充分发挥物理教学活动的美育功能，要通过爱美教学、审美教学和创美教学，发展学生对物理“实验”、“现象”、“方法”、“理论”、“史实”、“应用”以及物理教学活动本身的素朴感、优美感、共通感、崇高感和神圣感等高级情感，提高学生审美的知觉力、领悟力、判断力、想象力、意志力和选择力，增强学生创美的自觉性、持久性和创造性，使学生在感受美、理解美和创造美的体验中不断增进对中学物理的认识和理解，获得学习物理的幸福感.

［1］赖配根，焦倩，陈中原.31个省级政府工作报告教育内容分析［N］.中国教育报，2014-3-8（3）.

[2]曹廷华，许自强.美学与美育[M].北京：高等教育出版社，1997：19-22.

[3]徐志君.物理学美与物理教学中的美育[J].浙江工业大学学报（社会科学），2002（6）：626-631.

[4]干恒.物理教学中科学性与人文性的统一[J].中学物理教学参考，2010（4）：22-24.

[5]王枬.教师审美能力表现初探[J].教育科学，2001（4）：51-53.

[6]郑青岳.用理论提高教学研究的水准[J].物理教师，2015（4）：72-74.