談高中物理教學中的美育問題

美，是一個富有魅力的字眼，它令人向往和追求。愛美之心，人皆有之。審美活動是人類活動中不可缺少的重要內容。美育就是審美教育，也叫美感教育。審美是人們對美的對象進行觀察、欣賞時的一種心理、生理活動。美感是人們在審美的過程中，由美的對象所引起的一種歡愉的心理、生理活動，從而使人們的精神得到某種滿足或享受的情感。美育是施教者按照一定時代的審美觀念、審美趣味、審美理想，借助各種各樣的審美媒介，向受教育者施加審美影響，愉悅他們的性情，從而達到性情和心靈的陶冶、塑造的目的。物理教學中的美育就是要把握物理教學中美育的基點，深入理解教材本身的美感，分析物理知識中存在的美質，引導學生理解物理學的形式美、對稱美、和諧美、科學美，揭示自然界的真諦的奧秘美，鼓勵學生去發現，迫求和創造物理美。下面，筆者談幾點看法。

一、重視符號之美

在科學理論中只有那些能以最少的符號、最簡單的公式來表達一定知識總和的理論才具有簡潔的美。初中物理學首先是要讓學生學會用符號來表示各種基本的物理量，從數學中的X、Y升華為如：時間用T（time）、長度（length）用L等。這樣的好處是：一，使各量變得更簡明；二，約定俗成，國際公用，便于科學交流；三，將各種物理量的符號包容到數學中的X、Y中，增強學生頭腦的認知建構；四，看到一個物理量，不僅明確它是用什么符號來標識，更重要的是明確它所反映的是什么樣的物理現象、規律或物質特性，從而提高學生創造性的思維能力。從下面的例子可以看到簡潔的符號標識所起的作用。在中世紀前期，歐洲人要讀到大學畢業才能學會除法，因為當時他們所用的還是羅馬數字記數法，這在當時只有絕頂聰明的人經過畢生努力才能掌握百萬數的除法。然而，自從引入阿拉伯數字（就是記數符號），數學就完全改觀了。借助符號的簡化功能，大大促進了思維能力的發揮，現在低年級小學生就能輕松完全成過去中世紀絕頂聰明的大學生才能完成的計算。

二、強調現象之美

物理現象常常帶給我們直觀的美學形象。如“彩虹”，當我們一看到就會脫口而出“美極了”。學生很喜歡觀察演示實驗或動手做實驗，其中一個重要的原因就是許多美麗的實驗現象能給他們帶來美的享受。在第五屆全國中學物理青年教師教學大賽上，上海市位育高級中學的陳潯穎老師用長約兩米的透明水槽來演示水波的干涉實驗，生動展示了水面波動的“有明有暗、明暗相間、形態穩定”的干涉現象特征；南昌十九中的李敏老師為了讓學生在課堂上獲得多普勒效應的真實感受，把一個蜂鳴器固定在長釣魚桿的頂端，猛然揮動釣魚桿時，明顯聽到蜂鳴器的音調按多普勒效應的規律發生變化，這種聽覺上的美觀感受激起了學生和聽課教師自發的掌聲。可見如何在實驗設計中展現出精彩美觀的實驗現象是課堂教學設計的重要環節。其實，物理學中的許多運動是具有簡單、對稱或和諧的美的，這些運動美包括：運動的軌跡美——如所有行星的橢圓運動，拋體的拋物線運動，帶電粒子在勻強磁場中的圓周運動或螺旋線運動等；運動的對稱美——如拋體運動的上升與下降的時空對稱，在交流電和電磁振蕩中出現的時間對稱，變化的磁場產生電場與變化的電場產生磁場的結構對稱等；運動圖像美——如勻變速運動速度圖像是一條直線，簡諧運動圖像和波動圖像都是正余弦曲線等，揭示和欣賞這些運動形式美能激發學生學習物理的熱情。

三、感受科學之美

自然界紛繁復雜的物質之間相互作用、相互依存，遵循各自的運動規律，形成有序、協調、對稱、統一的整體，顯現出自然規律的和諧美。描述這些自然規律的物理理論，則相對應地體現了物理科學之和諧美。天體運動理論、熱力學定律、分子擴散理論、光的波粒二象性描繪了物質運動的有序性；質量、能量、電量守恒體描繪了協調統一性；圓周運動、簡諧運動、拋體運動描繪了運動時間對稱性；電荷、磁極描繪了性質的對稱性。愛因斯坦曾經描述說，物理學是至善至美的科學。他還特別把物理的美歸納為“簡單、和諧、完善、統一”。歷史上的科學家更多是把自己所發現的科學規律描繪得美不勝收。物理科學美體現在其簡單性、和諧性、完善性和統一性中。牛頓也曾經說：“把簡單的事情考慮得很復雜，可以發現新領域；把復雜的現象看得很簡單，可以發現新定律。”物理中各種各樣物理模型的建立和方法的運用，變復雜為簡單，簡潔合理地概括出物質及其運動的某一特征，體現出物理科學的簡潔之美。

四、營造氛圍之美

教師應創造出一個和諧的課堂教學氛圍美，有意識地以情動人，給人享受，啟迪心靈，培養情趣，把提高鑒賞美的能力，作為課堂教學的一個追求目標。舒適、優美的學習環境，能對教學“氛圍美”的形成起到良好的促進和激勵作用。改善物質上的學習環境，也即提供良好的學習條件、良好的教學設備、良好的教學設施，會振奮師生的精神，使工作學習更加勤奮；改善精神環境主要是指建立師生之間、同學之間良好的人際關系，協調心理氣氛，注意師生間的心理聯系與心理溝通，使師生們生活在和諧美好的精神氛圍中。同時，物理教師還必須具有控制課堂教學氣氛的能力，具有控制“氛圍美”的能力。課堂教學是師生之間的雙邊活動，營造一個“和諧、美好、熱烈、積極、有序”的課堂教學氣氛，不僅有利于教學目標順利實現，而且可以利用“氛圍美”這種方式去滲透美育教育。

總之，教學中的美育，關鍵是要使每個學生都掌握、理解所學知識。物理教學要注重對物理現象的分析、物理過程的描述，幫助學生建立和識別各種物理知識的認知模式。為此，教師要注意語言的準確性、直觀性、邏輯性、層次性，對物理現象、物理實驗、定理、定律進行科學的描述，做到通俗而不失深刻、生動而不過分夸張、幽默而不落俗套。使學生從知識的學習中發現、感受自然美、科學美，激發學生的求知欲望，感覺到知識的美妙。學生只有感受到知識的美妙，才能在美的感受和探索中學會學習。