物理學中的美學教育

摘要：物理學是一門蘊含著美的科學，在物理學中實施美學教育，有助于激發學生的學習興趣，提高審美情感，喚起他們心中對美的追求。在物理教學中實施美學教育要充分挖掘物理學科本身的美！本文主要通過挖掘物理學中的簡潔美、對稱美、和諧統一美和物理學工作者的人格美、教學活動中的藝術美，然后將美育貫徹在物理學課堂中，實驗中，物理學數學表達式中，讓培養學生欣賞、發現和追求美的素養，從而主動發現和追求物理學中的美。

關鍵詞：物理學；物理教育；美學教育

一、課題背景及研究目的

隨著素質教育的全面實施，在教育中作用越來越受到人們關注的是美學教育，早在 1999 年《中共中央國務院關于深化教育改革全面推進素質教育的決定》中就指出：“美育不僅能陶冶情操，提高素質，而且有助于開發智力，更能促進學生全面發展具。所以對于改變學校美育工作薄弱的狀況刻不容緩，需要將美育融入學校教育全過程。”

科學與美、科學研究活動與審美創造活動己經結下了不解之緣，物理學也不例外蘊含著極為豐富的美，這是被無數事實證明的一條毋庸置疑的客觀規律。新課程改革實施以來，題海戰術、填鴨式教育、科學探究流于形式，學生對物理學的學習積極性不高，甚至有恐懼感。本人認為在某種程度上是對物理美學的忽視，忽視了物理美學的作用。因此，我們根據教育學與美學原理以及當今學習物理學的現狀，物理學中美學教育這完全是對客觀規律的一種順應與尊重，是完全必要的。

二、物理學中的美

1、簡潔美

簡單性作為形式美的一個主要法則，既是傳統美學家進行審美創造所必須遵循的美的規律之一，也是物理學大師認識和把握客觀事物及其運動規律、構建和諧完美的科學理論的有力武器。愛因斯坦認為，評價一個理論美不美，標準是原理上的簡單性，而這里的簡單性是指科學理論、定理、公式的簡單形式與其深廣內涵的統一。愛因斯坦的質能方程深刻地揭示了自然界微觀、宏觀質能的變化規律，但形式簡潔，具有很強的審美價值。愛因斯坦堅信：世界是簡單的、和諧的；簡單和諧的世界有一個簡單和諧的規律，這個規律可以用簡單和諧的公式表達出來，從這個公式出發，可推導出全部的物理學（這是物理學的理想）。物理學也試圖去實現這個理想，寧愿讓實驗數據大致的符合簡單的方程，也不愿為了精確符合而把方程搞得很復雜，這個研究方法被稱為物理學的“簡單性原理”。

2、對稱美

哥白尼指出：“宇宙中有一種奇妙的對稱”，這種對稱最早給人的認識為幾何對稱，如圓形物體的旋轉對稱性，其對稱直觀明了，能給人以勻稱、流暢的感覺，人們在生活中經常自覺地運用它，如建筑結構的對稱性.物理學中的對稱與物理學中的對稱美是指物理學揭示了自然界物質的存在、構成、運用及轉化等規律的對稱性而產生的美感，主要表現為物體各部分之間的相稱、對應及恰當的比例。具體有時空對稱美、形體上的對稱美、物理規律對稱美及抽象對稱美。

3、和諧統一美

“和諧”是美學的一個重要法則。古希臘畢達哥拉斯學派認為，宇宙與數之間之所以美，是因為它們是和諧的。和諧美是指事物和現象的各種要素、各個部分、各個方面的協調有序、勻稱流暢，是具有多樣化的特殊統一美。和諧美主要包括物理理論的內容協調、自然和形式勻稱。客觀物質世界是和諧的，小到微觀粒子，大到宇宙天體地球，世界萬物都在和諧中遵循著存在規則。物理學知識體系龐大，各分支既具有規律又互有聯系，和諧并存。和諧性原理告訴我們：自然界是和諧的，和諧就是美的。和諧美是理性地研究自然的基本思路，自然界存在的和諧性是很多科學家固定的思想方式和研究方法，并成為一種信念和追求。

三、物理學教學中貫徹的美學教育

在課堂教學過程中，物理教師充分利用物理事實、物理實驗、及各種現代話的教學手段，創設問題情境，藝術地再現物理科學本身所具有的現象之美，給學生以視覺沖擊力及審美享受。教師組織教學語言要科學、準確、簡練、規范，富有邏輯性、趣味性和啟發性，充滿激情，教師的態度要和藹、親切、熱情，要鼓勵學生大膽創新，合理懷疑，積極思考。總之，教師要將自己的人格之美體現淋漓精致，要不斷地給學生貫徹美育，營造出和諧愉悅的課堂氛圍，開發學生的求知欲望和學習動機，使學生精神愉悅、積極主動地獲取知識，培養能力，發展智力。

四、引導學生因美而愛上物理學

生動形象、準確恰當的表述有利于展現物理景象，而文學作品中的一些詩詞正可以幫助人們加深對物理概念和現象的理解。如：“坐地日行八萬里，巡天遙看一千河”清晰展現了地球自轉規律和“參照系”概念；“一道殘陽鋪水中，半江瑟瑟半江紅。可憐九月初三夜，露似珍珠月似弓。”白居易的一首《暮江吟》將光的反射、折射、全反射三種物理現象交織在一幅美麗的暮景中；而白居易的《琵琶行》中幾行膾炙人口的詩句：“輕攏慢捻抹復挑，初為霓裳后六幺。大弦嘈嘈如急雨，小弦切切如私語.嘈嘈切切錯雜彈，大珠小珠落玉盤。間關鶯語花底滑，幽咽泉流冰下難。冰泉冷澀弦凝絕，凝絕不通聲暫歇……銀瓶乍破水漿迸，鐵騎突出刀槍鳴。曲終收撥當心畫，四弦一聲如裂帛。”琵琶女通過熟練的指法靈活地改變四條弦的振動頻率和振幅來改變音調和響度，彈出了各種高低粗細不同的聲音，這些聲音給人們展現了一幅幅動人的畫面：鶯語花底的歡快，泉流冰下的幽咽，鐵騎鏗鏘的壯觀戰場。如此優美壯闊的圖畫讓學生對“振動”產生濃厚的興趣，從而對物理課堂充滿向往。

參考文獻：

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