物理教學(xué)中美育滲透途徑的探討

摘要：物理學(xué)美的形態(tài)可分為物理學(xué)事實(shí)美、物理學(xué)理論美和物理學(xué)實(shí)驗(yàn)美。在物理學(xué)教學(xué)中進(jìn)行美育滲透，包括物理學(xué)“真”與“美”的滲透；利用物理學(xué)史塑造美；實(shí)驗(yàn)教學(xué)滲透美，從而使學(xué)生對(duì)物理學(xué)的理解達(dá)到較高的境界。

關(guān)鍵詞：物理教學(xué)；物理美；美育；滲透

中圖分類號(hào)：G424

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1005-5843(2008)02-0085-02

大自然是美的，大自然的規(guī)律也是美的。“美”與“真”結(jié)合的物理學(xué)研究的是物質(zhì)世界中最普遍最基本的規(guī)律，所以應(yīng)該是最美的。由于教師在物理教學(xué)中往往強(qiáng)調(diào)物理學(xué)中體現(xiàn)的“科學(xué)的真”，忽略“科學(xué)的美”，造成部份學(xué)生感到物理難學(xué)。望而卻步。學(xué)生畏學(xué)、懼學(xué)。與物理教學(xué)中忽略對(duì)科學(xué)美的揭示不無(wú)關(guān)系。在物理教學(xué)中滲透美育，使“真”與“美”有機(jī)地結(jié)合，可以有效培養(yǎng)學(xué)生的主動(dòng)性、獨(dú)立性、創(chuàng)造性以及對(duì)新知識(shí)的探究性。

一、和諧與統(tǒng)一的科學(xué)美

科學(xué)美是美的一種高級(jí)形式，是人按照美的規(guī)律創(chuàng)造的結(jié)晶。它是在人類審美心理、審美意識(shí)達(dá)到較高的發(fā)展階段，理論思維與審美意識(shí)交融、滲透的情況下產(chǎn)生的。科學(xué)美客觀地存在于人類創(chuàng)造的科學(xué)發(fā)現(xiàn)和發(fā)明之中。它是人類在探索、發(fā)現(xiàn)自然規(guī)律的過(guò)程中所創(chuàng)造的成果或形式。科學(xué)的對(duì)象首先是自然世界。科學(xué)的目的在于揭示自然的奧秘，現(xiàn)出自然的真貌，反映自然的規(guī)律。自然界在外觀上紛繁復(fù)雜，似乎雜亂無(wú)章，但在實(shí)質(zhì)上和諧統(tǒng)一。具有規(guī)律可尋。宇觀世界如此，微觀世界亦然。科學(xué)研究就是要力圖把握自然的統(tǒng)一與和諧。一種科學(xué)理論成果，如果揭示了自然界的規(guī)律，反映了自然界的和諧。它就不僅是“真”的，而且是“美”的。科學(xué)的最高境界便是這種真與美的統(tǒng)一。物理科學(xué)史上，愛(ài)因斯坦的相對(duì)論，普朗克的量子論等被人們稱為“科學(xué)的藝術(shù)品”，決不是沒(méi)有道理的。科學(xué)美的實(shí)質(zhì)在于反映自然界的和諧，科學(xué)(科學(xué)實(shí)驗(yàn)、理論、公式)之所以美，首先在于它能夠把握客觀實(shí)在，反映自然界的內(nèi)在和諧。愛(ài)因斯坦曾指出：要是不相信我們的理論構(gòu)造能夠掌握實(shí)在，要是不相信我們世界的內(nèi)在和諧。那就不可能有科學(xué)。自然的和諧與統(tǒng)一決定了科學(xué)理論的和諧與統(tǒng)一，是大自然的和諧之美決定了科學(xué)理論的和諧之美。

二、物理學(xué)美的形態(tài)

作為自然科學(xué)的重要組成的物理學(xué)美的形態(tài)可分為物理學(xué)事實(shí)美、物理學(xué)理論美和物理學(xué)實(shí)驗(yàn)美。

(一)物理學(xué)事實(shí)美

物理學(xué)事實(shí)美是自然界和諧的結(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)形式等客觀存在著的物理學(xué)研究對(duì)象的美。它是一種內(nèi)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(xué)事實(shí)對(duì)常人也許并不能產(chǎn)生特別的美感，但物理學(xué)家卻能感受到它迷人的美的特質(zhì)。比如，物理學(xué)家研究針尖上原子的排列；昆蟲(chóng)學(xué)家分析蚊子眼睛的結(jié)構(gòu)；化學(xué)家觀察晶體的顯微結(jié)構(gòu)和物質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)，都可以在不同的對(duì)象身上感受到一種對(duì)稱之美。

(二)物理學(xué)理論美

一種物理學(xué)理論如果能以盡可能少的基本假設(shè)。運(yùn)用明晰而嚴(yán)密的邏輯工具推演出具有普遍深遠(yuǎn)含義的結(jié)論，得出簡(jiǎn)單、對(duì)稱的方程和公式，做出精彩的科學(xué)預(yù)見(jiàn)，這種理論就被物理學(xué)家們稱之為美的。愛(ài)因斯坦的廣義相對(duì)論，更是被無(wú)數(shù)物理學(xué)家稱贊為偉大的物理學(xué)藝術(shù)品。

(三)物理學(xué)實(shí)驗(yàn)美

物理學(xué)實(shí)驗(yàn)美指的是物理學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及其實(shí)施過(guò)程中的物理學(xué)美。它包括實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)思想的創(chuàng)造性、實(shí)驗(yàn)裝置設(shè)計(jì)的新穎性、以及實(shí)驗(yàn)技術(shù)與操作過(guò)程中的藝術(shù)性諸因素。物理學(xué)實(shí)驗(yàn)美從設(shè)計(jì)到實(shí)施都讓人感到嚴(yán)謹(jǐn)、準(zhǔn)確、簡(jiǎn)潔、有序，富有藝術(shù)的韻律感，富有類似藝術(shù)審美的魅力。從美感效應(yīng)來(lái)說(shuō)，物理學(xué)實(shí)驗(yàn)的巧妙和巨大成功。帶給實(shí)驗(yàn)者的審美愉快不亞于完成了一件藝術(shù)杰作。杰出的實(shí)驗(yàn)物理學(xué)家常被人稱之為實(shí)驗(yàn)藝術(shù)家。

三、物理教學(xué)中美育滲透的途徑

在物理教育的各個(gè)環(huán)節(jié)中，教師應(yīng)適時(shí)地展示研究對(duì)象和物理現(xiàn)象的美，發(fā)掘物理思想、理論框架、物理規(guī)律、表述方法的美，真正達(dá)到寓美育于知識(shí)教育之中。

(一)物理學(xué)“真”與“美”的滲透

物理學(xué)知識(shí)的真是美的基礎(chǔ)，沒(méi)有真就沒(méi)有美，因?yàn)槊啦皇浅橄蟆⒖斩吹摹Ｋx不開(kāi)物質(zhì)結(jié)構(gòu)與運(yùn)動(dòng)。所以教師要從物理知識(shí)中挖掘和捕捉美的實(shí)例，努力把它上升為美的形態(tài)，從而創(chuàng)設(shè)美的意境，讓學(xué)生耳濡目染，領(lǐng)略物理王國(guó)的萬(wàn)千美景。

1、從物理概念和規(guī)律教學(xué)中領(lǐng)略美。物理概念和規(guī)律是觀察、實(shí)驗(yàn)與分析、概括以及推理等科學(xué)思維的產(chǎn)物。不親身經(jīng)歷以上過(guò)程，概念和規(guī)律就不能在學(xué)生頭腦中形成，也就談不上美的享受。為此應(yīng)采用“啟發(fā)式”、“發(fā)現(xiàn)法”、“探究式”等方法教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生用心靈去體驗(yàn)物理美，點(diǎn)燃學(xué)生思索物理美、追尋物理美、探究物理美思維火花，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。

2、從知識(shí)應(yīng)用的教學(xué)中去領(lǐng)略美。同一物理問(wèn)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(shí)應(yīng)用中，一題多解是這種不同思路的體現(xiàn)，當(dāng)學(xué)生思考出有獨(dú)特見(jiàn)解的巧妙方法時(shí)會(huì)產(chǎn)生和諧之美感。特別是對(duì)有獨(dú)到見(jiàn)解的學(xué)生更應(yīng)時(shí)時(shí)啟迪他們的思維，拓展他們的視野，讓他們?cè)诮鉀Q問(wèn)題中感受到物理美與真的快感。

3、從整理知識(shí)的教學(xué)中領(lǐng)略美。大多數(shù)物理知識(shí)有序，邏輯形態(tài)都是很美的。如電學(xué)與磁學(xué)、機(jī)械能與動(dòng)量的對(duì)稱結(jié)構(gòu)等。因此，教師在教學(xué)中，特別是在復(fù)習(xí)階段應(yīng)啟發(fā)學(xué)生將有關(guān)知識(shí)整理，用整齊對(duì)稱的圖表展現(xiàn)出來(lái)。去鑒賞各種知識(shí)內(nèi)在的韻味。深化物理美的感受。達(dá)到對(duì)知識(shí)的理解深化。如在功和能的概念、能量轉(zhuǎn)化和守衡的基礎(chǔ)上，教師整理機(jī)械能、內(nèi)能、電能、化學(xué)能、光能、原子能關(guān)系的網(wǎng)絡(luò)圖，幫助學(xué)生以功和能的觀點(diǎn)與能的轉(zhuǎn)化和守衡定律建立內(nèi)在聯(lián)系，感受物理知識(shí)的結(jié)構(gòu)美與動(dòng)態(tài)美，體會(huì)世界的博大精深、緊密聯(lián)系、變化萬(wàn)千、奇妙無(wú)窮。這種教學(xué)的時(shí)時(shí)滲透，既深化了學(xué)生對(duì)物理知識(shí)的理解，又達(dá)到了“真中顯美，以美求真”的和諧統(tǒng)一。

(二)利用物理學(xué)史塑造美

教育學(xué)家陶行知先生十分重視人的品德教育，他說(shuō)：“千教萬(wàn)教，教人求真。”“千學(xué)萬(wàn)學(xué)，學(xué)做真人。”品德是做人的根本，現(xiàn)行物理教材涉及了大量中外物理學(xué)家的事跡，這些物理學(xué)家雖國(guó)籍不同、年代不同、經(jīng)歷不同，但他們都充分體現(xiàn)出為追求科學(xué)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(xué)在塑造人的品德教育方面的獨(dú)特之處，是其它任何學(xué)科無(wú)法取代的。如以苦為樂(lè)、廢寢忘食地研究物理學(xué)的牛頓、法拉等，前者建立了經(jīng)典力學(xué)的體系，后者花了十余年時(shí)間終于發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)定律；有志于探索、實(shí)事求是的焦耳。花了四十多年時(shí)間用不同方法做了四百多次實(shí)驗(yàn)，得出了熱功當(dāng)量數(shù)據(jù)；如善于獨(dú)立思考，富于挑戰(zhàn)革新，批判精神的愛(ài)因斯坦；如只講貢獻(xiàn)不求索取的居里夫人和盧瑟福等；如堅(jiān)持真理并捍衛(wèi)真理，不怕?tīng)奚母绨啄幔だ裕辉偃缥覈?guó)古代科學(xué)家張衡的刻苦勤奮、博學(xué)多才，把畢生精力獻(xiàn)給科學(xué)事業(yè)；現(xiàn)代的錢(qián)學(xué)森等拋棄國(guó)外優(yōu)越的物質(zhì)生活，毅然回國(guó)，把自己的一切貢獻(xiàn)給祖國(guó)，等等。把這些科學(xué)家所表現(xiàn)出的崇高美德在教學(xué)中穿插講授，會(huì)使學(xué)生深受感染，激勵(lì)他們踏著前人的足跡去探索物理學(xué)的美與真。

(三)實(shí)驗(yàn)教學(xué)滲透美

物理學(xué)是一門(mén)以觀察和實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué)。物理實(shí)驗(yàn)對(duì)于物理沒(méi)的展示有它獨(dú)特的感染力。首先，通過(guò)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)可以讓學(xué)生領(lǐng)略物理大師們所設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的巧妙精湛。如卡文迪許的扭稱實(shí)驗(yàn)、赫茲實(shí)驗(yàn)、邁克爾遜測(cè)定光速實(shí)驗(yàn)、楊氏干涉實(shí)驗(yàn)等，這些都是大師們心靈手巧與智慧的杰作。學(xué)生會(huì)情不自禁地發(fā)出“多么巧妙，多么簡(jiǎn)單”的心聲。其次，在演示實(shí)驗(yàn)中滲透美，這就要求教師創(chuàng)造性地設(shè)計(jì)學(xué)生“見(jiàn)所未見(jiàn)，聞所未聞”的實(shí)驗(yàn)。把書(shū)中的演示實(shí)驗(yàn)、小實(shí)驗(yàn)進(jìn)行大膽的創(chuàng)造性的改進(jìn)，以吸引學(xué)生。

在物理教學(xué)中，通過(guò)美育的滲透，不但可以培養(yǎng)學(xué)生感受物理美的能力即審美和創(chuàng)造美的能力，而且，能夠大大激發(fā)他們對(duì)物理學(xué)習(xí)的興趣，促進(jìn)了學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解和掌握，促進(jìn)了學(xué)生科學(xué)素質(zhì)的健康發(fā)展。使學(xué)生對(duì)物理學(xué)的理解達(dá)到較高的境界。