物理教學中美育滲透途徑的探討

摘要：物理學美的形態可分為物理學事實美、物理學理論美和物理學實驗美。在物理學教學中進行美育滲透，包括物理學“真”與“美”的滲透；利用物理學史塑造美；實驗教學滲透美，從而使學生對物理學的理解達到較高的境界。

關鍵詞：物理教學；物理美；美育；滲透

中圖分類號：G424

文獻標識碼：A

文章編號：1005-5843(2008)02-0085-02

大自然是美的，大自然的規律也是美的。“美”與“真”結合的物理學研究的是物質世界中最普遍最基本的規律，所以應該是最美的。由于教師在物理教學中往往強調物理學中體現的“科學的真”，忽略“科學的美”，造成部份學生感到物理難學。望而卻步。學生畏學、懼學。與物理教學中忽略對科學美的揭示不無關系。在物理教學中滲透美育，使“真”與“美”有機地結合，可以有效培養學生的主動性、獨立性、創造性以及對新知識的探究性。

一、和諧與統一的科學美

科學美是美的一種高級形式，是人按照美的規律創造的結晶。它是在人類審美心理、審美意識達到較高的發展階段，理論思維與審美意識交融、滲透的情況下產生的。科學美客觀地存在于人類創造的科學發現和發明之中。它是人類在探索、發現自然規律的過程中所創造的成果或形式。科學的對象首先是自然世界。科學的目的在于揭示自然的奧秘，現出自然的真貌，反映自然的規律。自然界在外觀上紛繁復雜，似乎雜亂無章，但在實質上和諧統一。具有規律可尋。宇觀世界如此，微觀世界亦然。科學研究就是要力圖把握自然的統一與和諧。一種科學理論成果，如果揭示了自然界的規律，反映了自然界的和諧。它就不僅是“真”的，而且是“美”的。科學的最高境界便是這種真與美的統一。物理科學史上，愛因斯坦的相對論，普朗克的量子論等被人們稱為“科學的藝術品”，決不是沒有道理的。科學美的實質在于反映自然界的和諧，科學(科學實驗、理論、公式)之所以美，首先在于它能夠把握客觀實在，反映自然界的內在和諧。愛因斯坦曾指出：要是不相信我們的理論構造能夠掌握實在，要是不相信我們世界的內在和諧。那就不可能有科學。自然的和諧與統一決定了科學理論的和諧與統一，是大自然的和諧之美決定了科學理論的和諧之美。

二、物理學美的形態

作為自然科學的重要組成的物理學美的形態可分為物理學事實美、物理學理論美和物理學實驗美。

(一)物理學事實美

物理學事實美是自然界和諧的結構和運動形式等客觀存在著的物理學研究對象的美。它是一種內在的理性美。它不是由感性直觀而是由純粹的理智所能感受的。物理學事實對常人也許并不能產生特別的美感，但物理學家卻能感受到它迷人的美的特質。比如，物理學家研究針尖上原子的排列；昆蟲學家分析蚊子眼睛的結構；化學家觀察晶體的顯微結構和物質的分子結構，都可以在不同的對象身上感受到一種對稱之美。

(二)物理學理論美

一種物理學理論如果能以盡可能少的基本假設。運用明晰而嚴密的邏輯工具推演出具有普遍深遠含義的結論，得出簡單、對稱的方程和公式，做出精彩的科學預見，這種理論就被物理學家們稱之為美的。愛因斯坦的廣義相對論，更是被無數物理學家稱贊為偉大的物理學藝術品。

(三)物理學實驗美

物理學實驗美指的是物理學實驗設計及其實施過程中的物理學美。它包括實驗指導思想的創造性、實驗裝置設計的新穎性、以及實驗技術與操作過程中的藝術性諸因素。物理學實驗美從設計到實施都讓人感到嚴謹、準確、簡潔、有序，富有藝術的韻律感，富有類似藝術審美的魅力。從美感效應來說，物理學實驗的巧妙和巨大成功。帶給實驗者的審美愉快不亞于完成了一件藝術杰作。杰出的實驗物理學家常被人稱之為實驗藝術家。

三、物理教學中美育滲透的途徑

在物理教育的各個環節中，教師應適時地展示研究對象和物理現象的美，發掘物理思想、理論框架、物理規律、表述方法的美，真正達到寓美育于知識教育之中。

(一)物理學“真”與“美”的滲透

物理學知識的真是美的基礎，沒有真就沒有美，因為美不是抽象、空洞的。它離不開物質結構與運動。所以教師要從物理知識中挖掘和捕捉美的實例，努力把它上升為美的形態，從而創設美的意境，讓學生耳濡目染，領略物理王國的萬千美景。

1、從物理概念和規律教學中領略美。物理概念和規律是觀察、實驗與分析、概括以及推理等科學思維的產物。不親身經歷以上過程，概念和規律就不能在學生頭腦中形成，也就談不上美的享受。為此應采用“啟發式”、“發現法”、“探究式”等方法教學，引導學生用心靈去體驗物理美，點燃學生思索物理美、追尋物理美、探究物理美思維火花，激發學生的學習熱情。

2、從知識應用的教學中去領略美。同一物理問題的解決，可概括不同的原理，即使概括同一理論也可采用不同的方法。在知識應用中，一題多解是這種不同思路的體現，當學生思考出有獨特見解的巧妙方法時會產生和諧之美感。特別是對有獨到見解的學生更應時時啟迪他們的思維，拓展他們的視野，讓他們在解決問題中感受到物理美與真的快感。

3、從整理知識的教學中領略美。大多數物理知識有序，邏輯形態都是很美的。如電學與磁學、機械能與動量的對稱結構等。因此，教師在教學中，特別是在復習階段應啟發學生將有關知識整理，用整齊對稱的圖表展現出來。去鑒賞各種知識內在的韻味。深化物理美的感受。達到對知識的理解深化。如在功和能的概念、能量轉化和守衡的基礎上，教師整理機械能、內能、電能、化學能、光能、原子能關系的網絡圖，幫助學生以功和能的觀點與能的轉化和守衡定律建立內在聯系，感受物理知識的結構美與動態美，體會世界的博大精深、緊密聯系、變化萬千、奇妙無窮。這種教學的時時滲透，既深化了學生對物理知識的理解，又達到了“真中顯美，以美求真”的和諧統一。

(二)利用物理學史塑造美

教育學家陶行知先生十分重視人的品德教育，他說：“千教萬教，教人求真。”“千學萬學，學做真人。”品德是做人的根本，現行物理教材涉及了大量中外物理學家的事跡，這些物理學家雖國籍不同、年代不同、經歷不同，但他們都充分體現出為追求科學真理而不懈努力的高尚品德，他們的生平事跡都是一部絕好的美育教材，這便是物理學在塑造人的品德教育方面的獨特之處，是其它任何學科無法取代的。如以苦為樂、廢寢忘食地研究物理學的牛頓、法拉等，前者建立了經典力學的體系，后者花了十余年時間終于發現了電磁感應定律；有志于探索、實事求是的焦耳。花了四十多年時間用不同方法做了四百多次實驗，得出了熱功當量數據；如善于獨立思考，富于挑戰革新，批判精神的愛因斯坦；如只講貢獻不求索取的居里夫人和盧瑟福等；如堅持真理并捍衛真理，不怕犧牲的哥白尼，伽利略；再如我國古代科學家張衡的刻苦勤奮、博學多才，把畢生精力獻給科學事業；現代的錢學森等拋棄國外優越的物質生活，毅然回國，把自己的一切貢獻給祖國，等等。把這些科學家所表現出的崇高美德在教學中穿插講授，會使學生深受感染，激勵他們踏著前人的足跡去探索物理學的美與真。

(三)實驗教學滲透美

物理學是一門以觀察和實驗為基礎的科學。物理實驗對于物理沒的展示有它獨特的感染力。首先，通過物理實驗教學可以讓學生領略物理大師們所設計實驗的巧妙精湛。如卡文迪許的扭稱實驗、赫茲實驗、邁克爾遜測定光速實驗、楊氏干涉實驗等，這些都是大師們心靈手巧與智慧的杰作。學生會情不自禁地發出“多么巧妙，多么簡單”的心聲。其次，在演示實驗中滲透美，這就要求教師創造性地設計學生“見所未見，聞所未聞”的實驗。把書中的演示實驗、小實驗進行大膽的創造性的改進，以吸引學生。

在物理教學中，通過美育的滲透，不但可以培養學生感受物理美的能力即審美和創造美的能力，而且，能夠大大激發他們對物理學習的興趣，促進了學生對知識的理解和掌握，促進了學生科學素質的健康發展。使學生對物理學的理解達到較高的境界。