初中物理教学中蕴含的美育因子及其应用

徐国栋

摘  要：初中物理教材及资源中，不乏丰富的美学资源。初中物理教师应该在课堂教学中恰到好处地渗透美学，既要注重知识层面，又要注重美学层面，如在物理概念中管窥理性美，在物理实验中邂逅感性美，在物理练习中寻觅价值美。在智育和美育的有机融合中，学生会得到多重滋养与锻造。

关键词：初中物理;美育因子;理性美;感性美;价值美

神奇的大自然，时时彰显着美，处处存在着美，事事包裹着美。物理，作为一门自然科学，同样也蕴含着丰富多彩的美——概念中的理性美、实验中的感性美、练习中的价值美。追求美好的事物是人的天性。发现美、欣赏美、创造美，对于学生而言，是一种难得的课堂体验和学习之旅的变化;对于教师而言，则是教育哲学的重构和教学价值上的调整，是对纯理论课堂的有力回应。在知识学习、概念掌握和技能提升中，学生还受到“美的熏陶”，美学“落地生根”，物理课堂会呈现出一种别样的“美”。

一、在物理概念中管窥理性美

物理概念是物理学理论体系的构思与表达的方式之一，其中蕴含着理性美。不可否认的是，在学生的眼中，物理概念只是冰冷的、枯燥的、抽象的文字与符号而已。如果教师能够引领学生清晰、直观地管窥物理概念中的理性美，那么“冰冷”将会变成“温热”，“枯燥”将会变成“有趣”，“抽象”也将会变成“形象”。

例如，从牛顿的运动定律到爱因斯坦的相对论，引领学生领略物理概念的简单美;从光学中屡屡闪现的空间对称，到电学中频频出现的时间对称，管窥物理概念的对称美，包括描述的对称性、规律的对称性和实验的对称性。

简单美、对称美等都是物理概念中的理性美。教师不妨通过微课、多媒体课件等数字化工具形象地呈现美，通过课堂中的生生互动去解释美，通过线上线下活动中的资料收集去演绎美。当美学资源被充分挖掘、被适当重组，并高效作用到学生身上时，物理学习变得意蕴十足，美的“种子”在学生的心田中生根发芽。

二、在物理实验中邂逅感性美

如何让抽象的物理知识具象化，复杂的物理概念简单化，枯燥的物理学习趣味化，离不开扎扎实实而又趣味连连的物理实验。相对于上文提到的理性美来说，学生在趣味盎然、形象直观的物理实验中必将邂逅感性美。感性美因为直观、形象、具体，因而能够更快、更长久地贮存在学生的记忆库和情感库中。教师应该引领学生依托物理实验，理解、掌握、运用物理知识的同时，在观察、对比、分析中发现和体验感性美。

例如，在教学人教版《义务教育教科书·物理》（以下统称“教材”）八年级上册“声现象”“物态变化”和“光现象”这些内容时，在声音的传播实验中，宛转悠扬的音乐彼此融合演奏出了一种如痴如醉的听觉美;在物态变化实验中，形形色色的物质循环变化呈现出了一种千姿百态的姿态美;在光学实验中，色彩斑斓的光束交相辉映地展现出了一种美轮美奂的视觉美。

显然，这些物理实验中的听觉美、视觉美和姿态美，都是一种让人心神愉悦、痴迷陶醉的感性美。高效地挖掘、开发、呈现这样的感性美学资源，将为人文物理课堂的打造而助力，为学校美育的内涵式发展而助力，为学生美学认知因子的豐富而助力，在不知不觉中受到美的熏陶、美的锻造和美的教育。

三、在物理练习中寻觅价值美

为了引领学生准确、灵活运用物理公式，更为卓有成效地提升学生运用物理概念、物理公式等解决物理问题的能力，教师通常会围绕课堂教学目标精心设计一些主题鲜明、内容丰富、形式多元的课堂练习，从中学生可以最大限度地寻觅价值美。

1. 简洁美：用简洁的公式解决复杂的问题

物理公式是物理知识的“浓缩”，是先哲智慧的“结晶”，也是学生解决各种物理问题的“法宝”。为了让学生活学活用物理公式，教师不妨围绕物理公式精心设计一些意蕴十足的物理问题。当学生套用相关的物理公式，游刃有余地用简洁的公式解决复杂的物理问题时，能充分地体会到简洁美，由此丰富美学体验。

例如，在教学教材九年级全一册“欧姆定律”时，教师出示了这样一道练习题：有一个电阻为20 Ω的电灯，在正常工作时它两端的电压为10 V。但是我们手边现有的电源电压是12 V，要把电灯接在这个电源上，要给它串联一个多大的电阻？如果仅从文字表述来看，这个问题比较抽象，特别复杂。为了简化学生解决该问题的过程，教师可以指导学生尝试运用欧姆定律。归因于学生巧妙地运用简洁的公式，所以解答这个问题的过程变得不再复杂、琐碎。相反，学生解决整个问题的过程会变得简洁、高效。与此同时，运用公式解题的过程，也会呈现出一种简洁美。

实践证明，在运用公式熟练地解决各种复杂的物理问题时，学生体会到简单、简洁、有序、和谐的好处，真切感受到物理公式的简洁美。物理和物理的世界固然复杂多变，但是解决问题的方法却可以是简洁的、轻松的，这不仅是由苦学到巧学的有力体现，还是渗透美育的必然反映。

2. 统一美：用统一的理论阐明不同的现象

一些貌似风马牛不相及的物理现象，却可以用统一的物理理论知识阐明，这就是“统一美”。部分与整体、分支与总支、点与面等都是相互联系的，都能在一个更高的层面上进行整体性把握和结构性合拢。在统一体系中阐明物理现象发生的变化和内在机理，构建完整的知识网络，能更好地培养学生的大局观和整体观。学生应该在体会“统一美”的过程中提升自身的审美能力和物理学科核心素养。

“雷雨天气时，为什么我们总是先看到闪电，后听到雷鸣声”“运动会上，计时裁判通常根据发令枪的烟雾计时，而不是根据发令枪的声音计时”“当超音速飞机从我们的头顶飞过时，如果我们根据声音发出的方向去寻找飞机，总是会一无所获”等。这些生活现象，貌似毫无关系，但是如果教师指导学生用“光的传播速度大于声音的传播速度”这一物理理论去解释时，彼此之间便有了联系。

电与磁统一，质量守恒、能量守恒、动量守恒统一，光的波动性与粒子性的统一，更多物理现象都在统一中显示出真相与奥妙，都在一个整体架构的角度中得以真实的彰显。教师要引领学生发现、感受、理解统一美，从运动定律和万有引力定律的统一，到天上力学和地上力学的统一，欣赏物理概念的统一美，拓展学生物理视域的同时，提升其理解力、学习力和审美力。

3. 模型美：用抽象的模型描述形象的实体

用一些抽象的模型去描述一些形象的实体是物理学习中的常态。正是在这种描述中，学生发现或感受到了模型之美。教师要想方设法提供抽象模型，让更多的学生有描述形象实体的机会，更重要的是有感受模型之美的机会。

例如，光滑面、轻质杆、轻质滑轮、轻绳、轻质球、绝热容器、均匀电场和均匀磁场等物理实体，教师可以指导学生利用物理条件模型加以描述，指导学生运用物理对象模型，言简意赅地描述质点、薄透镜、光线、弹簧振子、理想电流表和理想电源等物理实体。

在更多学习中，教师应该引领学生用抽象的物理条件模型、物理对象模型等，描述形象的物理实体，通过发现、观察、印证、提炼等，引领学生在感受模型美的同时，长见识、长能力、长技能、长情趣、长素养。

当然，美并非仅仅体现在物理概念学习、物理实验操作和物理练习任务中。只要教师和学生是有心人，在更多场域、更多学习的历程中，都可以管窥美、邂逅美、寻觅美。初中物理教师应该以高度的敏感与警觉去挖掘物理美学资源，做精、做实、做细美育的潜滋暗长过程，最大限度地提升学生的审美能力和审美素养。

参考文献：

[1]翁琳琳. 浅析美育在素质教育中的重要性[J].基础教育论坛（上旬刊），2018（6）.

[2]王继明. 物理学中的美及其在物理教学中的渗透[D]. 武汉：华中师范大学，2006.

[3]李凤霞，程国生. 物理教学中美育的意义及实施途径[J]. 学科教育，2001（9）.