以美启智：中学物理课堂教学中关于美的价值追求

[摘 要] 让学生在物理课学习中感受科学之美，体悟科学方法之美，能促进学生以美求真、以美尚善，达到以美启智，以美怡情，以美立德。

[关键词] 以美启智;育人价值;求真;以美立德

[作者简介] 王春山（1969—），男，黑龙江桦南人，本科，正高级，研究方向为课程理论和物理教学与研究。

[中图分类号] G710    [文献标识码] A     [文章编号] 1674-9324（2020）42-0328-02    [收稿日期] 2020-03-06

美，能愉悦人的身心，美化人的心灵，给人以力量。苏霍姆林斯基说：“没有审美教育就没有任何教育。”完美的教育应是将美与学科有机结合的教育。让我们回顾人类科学发展的历史，是一部关于美的创造和寻求的历史。美到处可在。生活如此，科学如此。物理学作为最重要的基础科学也如此。依据物理学科的特点和学生审美心理的特点，教师在各个环节教学中进行学科美育渗透，必须从“应然”走向“必然”。

一、物理学发展——精神美

物理学是自然科学的基础科学，科学家的科学奋斗史，就是人类的进步史，也是物理学的辉煌发展史。物理学家在不断努力探索和发现物理规律的过程中。一方面是对科学真理的强烈探索和追求，一方面在追求真理科学中表现出许多可歌可泣的精神美德。焦耳在极端困苦的条件下为了研究热量与电流、电阻、时间，关系，花40余年的时间终于研究出焦耳定律，解决热量与电功的数量关系，在这背后有着许多美的追求。电磁学的奠基人麦克斯韦为了统一电磁学理论，在十分艰苦的环境下花了20多年的时间，以惊人的毅力和超凡数学才能在法拉第提出场的基础上建立电磁学方程组统一电与磁的关系。他说“完美的理论在数学上应该是和谐与简单的”，他抛弃场的定性观点以卓越的数学才能用数学方程组定量揭示场的本质。他说“我从灵魂的最深处证明它是真实的，我以难以想象的心情去欣赏它的美”。在科学史上捍卫真理的英名和美德万古流芳，我国科学家周光召、钱学森、钱三强、邓稼先、于敏、黄旭华等等，每一位科学家名字的背后，不知隐藏了许多追求真理、探索真理美故事，他们那种忘我追求科学真理拼搏精神，无时不体现为真理而奋斗不息的精神之美、品格之美。这些美的精神可以激发学生学习的斗志，陶冶学生的情操，启迪学生心灵智慧，养成良好追求科学的品质，献身科学的良好品质。

二、物理现象——自然美

中学物理教学中，许多物理概念、规律、物理现象都折射出美的元素，光线体现出线性自然美;匀速直线运动体现运动自然美;作用力与反作用力体现和谐自然美;熔化与凝固体现对称自然美;磁生电，电生磁体现奇异的自然美，可以毫无夸张地说，物理学史是一部美的历史和杰作。人类在应用物理方面取得辉煌成绩，都是一部美的创造，美的精品。从第一次工业革命蒸汽机的出现，到第四次工业革命信息技术大数据技术、智能技术的出现，大大推动人类的生产、生活和科学技术的发展，促进社会飞速向前发展，人类从地球到月球到火星一步步实现科学的跨越，在这科学追求的背后有很多美的故事。在航天工业一次次飞船飞入太空，大型飞机运20的问世，航母的问世，核动力飞机的实验成功，不需要油、气和电机车的问世，量子北斗的联网，在海上能飞的船，众多通信、气象、国防、科技激光技术、电磁技术等展示我国科学家的卓越辉煌成绩和物理学发展美好前景，这些科学成功无时不展示物理现象的自然之美。

三、物理规律——运动美

物理学与运动息息相关，大到天体，小到粒子，从肉眼看到物体运动现象到微观粒子的场无不在运动中。做匀速直线运动的物体在每时每刻都体现和谐的运动之美，光在传播的过程中时隐时现体现线性柔和运动之美，人们的生存离不开声音，声音是物理学的重要内容，悦耳的声音余音绕梁三日不绝，体现声音的韵律运动之美。宇宙中的天体运动它们无时无刻不遵循开普勒定律，它们所呈现曲线运动，体现曲线柔性运动之美，伟大电磁学奠基人麦克斯韦建立完整的电磁学方程组实现电与磁的完整统一。学生通过学习不仅学到知识，更重要的是发现美、认识美，感到科学家创造科学规律的同时也创造美。物理不但是科学前进的推动者，更是美的缔造者和传递者。物理学习过程是一部创造美的过程，欣赏美的过程，欣赏物理各种美的旋律。

四、物理规律——简洁美

爱因斯坦说，评价一个理论美不美，标准原理上的简单性，这种简单性是指科学理论、定律、公式的简单形式与其深刻内涵的统一。作为能够反映世界物物质运动变化规律的物理学来说，无论是物理的概念、物理科学实验方法、物理规律，他们都蕴含各种各样的美的元素和美的价值，当学习这些知識的同时给人以美的享受和带来美的快乐。例如匀速直线运动他是最简单的运动，许多复杂的运动都可运用简单的运动的合成，体现美的线性简洁美，给学习者以美的享受。再看一些简单的曲线运动，比如行星的运动从简单的圆沿着椭圆、抛物线、双曲线构成复杂的宇宙天体运动，但他们遵循都是简单的万有引力定律、开普勒三大定律，这些定律的内涵十分丰富，但他们的数学表达式非常简单，体现公式的简洁美。当我们在研究复杂问题遇到难处理时，物理学家提出模型思想，抓住问题的主要矛盾的主要方面，忽视次要方面，问题就迎刃而解，体现模型思想的处理小球的简洁美。再比如处理曲线运动，由于受数学手段的影响无法直接处理，就得分割成无数小段，每一小段按照直线处理，这样运用积分分割思想使问题得到简单化处理，这种美的简洁性，在物理学中到处可见，体现物理简洁美的表达，促进学生理解美、创造美、感受美的魅力。

五、物理活动——实验之美

实验是物理学的重要内容和手段，每次科学技术的重大发现和创造都得用实验手段为支撑，很多有趣美妙的实验帮助人类解决一个个物理学的难题，启迪人们的思维，创造出很多思想，给人们以美的启迪。电磁学的奠基人麦克斯韦建立了完整电磁场理论后，他大胆预言电磁波的存在，但是许多科学家表示质疑疑，如何用科学实验的方法证明这一结论的正确性，青年科学家赫兹用20多年，用电磁振荡放电实验验证它的正确性。这划时代的发现，导致无线电技术的产生和发展，开辟人类进入电子技术时代新征程。使人类生活进入电气化时代。人们原本认为光的传播不需要时间，后来由于电磁波的发现，科学家迈克尔逊设计一个精美的实验证明光的传播需要时间，测出光速，证明光是一种电磁波，否定“以太”的存在，这些一个个有趣物理实验，体现物理学的实验之美。

六、物理——成果之美

科學技术的发明和创造，给人们生活、生产、社会带来极大的进步和繁荣，使人们的精神科学世界得到升华，这种物理学成果之美，拓展人们的思维视野，让人们感到无比的自豪和骄傲。如宇宙飞船的飞入太空，成功着陆实现几千年的人们想都不敢想“嫦娥奔月”梦想的实现。从电气化时代到电子时代到信息化时代到智能时代每一次科学成功的出现都凝结物理学家的心血和汗水，这些科学成果之美给人们带来欢乐和幸福，使人们感到光荣和自豪。磁悬浮列车的出现、飞铁列车的研制成功出现，使古老的传说一日八千里不是梦想。信息技术智能化时代的到来、可视电话、可视手机的出现，在大洋的彼岸可以瞬间交流沟通已变成现实，大大缩短人与人之间的距离，巨大的地球变成小小的“地球村”，这些不能不让人们感叹人类的智慧和伟大。

七、物理学——人格之美

人格美是美育中的社会美的主线，从古代到现代再到当代许许多多著名的物理科学家在物理学发展发明创造的过程中，涌现出可歌可泣、耐人寻味感人的故事和事迹，他们在探索科学的过程中，那种坚忍不拔的意志品质，敢于质疑，敢于献身的崇高品质和人格魅力，无不闪烁着人格美的光辉。物理学的人格之美在实验方面表现非常突出。比如科学家欧姆历经10余年艰苦奋斗总结出欧姆定律，再比如焦耳历经40余年，先后经过五百来次实验，最后终于测出热与功的关系，即热功当量。教学中找到和挖掘课堂教学中人格美的素材，向学生揭示物理学的人格之美，达到以美感人，以美育人，以美启智，以美启德，促进学生美的能力的提升和发展。

八、物理实验——创造之美

物理学是自然科科学的基础科学，实验是物理教学的重要内容和手段，实验教学能培养学习兴趣，意志、思维品质、实践意识和动手实践能力。学生在做物理实验过程中不仅能感受科学家探索科学的艰辛的意志品质和献身精神，更能体现科学家探索成功的创造之美。物理实验既能为学生提供动手的机会，又能为学生提供了主动观察、积极践行、科学分析、归纳总结的创造发展的平台。教师在课堂教学实验过程中，把动手做的机会留给学生，把问题交流、争辩的机会留给学生，把得出结论的论证交给学生自己完成，让学生在学习中感受美、认识美，体会创造美的喜悦。

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