滲透美學教育 提升物理課堂品質(zhì)

張廣勛

(江蘇省南通中學 226000)

在新的教育理念指引下，當前的物理課堂非常看重學生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)，即教師要從全方位的角度來關(guān)注學生的發(fā)展，而不能局限于學生對物理知識的理解和物理習題的解答.因此，只有能夠?qū)W生的核心素養(yǎng)進行全面培養(yǎng)的課堂才是高品質(zhì)的課堂，物理教師要立足于本學科的特點，有效對接學生的學習規(guī)律，有效研究課堂品質(zhì)的提升方法.在教學實踐中，筆者嘗試將美學教育滲透在教學之中，以此為切入點來提升課堂的品質(zhì).

一、物理課程美學教育功能的研究

美學一般是一個感性名詞，屬于人文學科的范疇.如果我們的認識就此止步，視角也就太過狹隘，事實上物理雖然是一門自然學科，它也有著自己獨特的美學內(nèi)涵，發(fā)現(xiàn)隱含在物理知識中的美學內(nèi)容是教師在教學設計時必須落實的工作要點.

物理之美源于一種理性之美，教師在教學中應該引導學生感悟這種有別于人文藝術(shù)的獨到美感.楊振寧先生對物理學中的美感有著這樣的界定：物理現(xiàn)象之美、物理描述之美、理論結(jié)構(gòu)之美.這些內(nèi)容在高中物理教學中都有所涉及，教師在組織學生探索物理知識時，將這些美學內(nèi)容顯化處理，讓學生更加直觀地感受它們的存在，這是美學教育在物理課堂上最常規(guī)的體現(xiàn).

學生在物理研究中必然會接觸很多奇特的物理現(xiàn)象，諸如光的干涉條紋、天體運行的軌跡圖、氫光譜現(xiàn)象等等，這些現(xiàn)象的美感是學生能夠直接有所理解和感受的.教師還要引導學生深入研究，在細微和平淡之處細致觀察，這時所發(fā)現(xiàn)的美才是物理研究的韻味所在.比如有關(guān)晶體的各向異性研究，將蜂蠟涂在玻璃和云母片上，然后用一根燒熱的針尖頂在背面，熱量傳導過來后，學生發(fā)現(xiàn)玻璃上蜂蠟的熔化輪廓呈現(xiàn)為圓形，云母片上的蜂蠟熔化輪廓呈現(xiàn)為橢圓形，而且重做這一實驗，現(xiàn)象還是如此，為什么會出現(xiàn)這一狀況呢？學生為這一獨特場景而深深吸引，為物理現(xiàn)象的奇特之美而震撼.在此基礎(chǔ)上的進一步探索，學生發(fā)現(xiàn)原來是單晶體和非晶體在微觀結(jié)構(gòu)上的差異才形成了這些性質(zhì)，我們用物理現(xiàn)象的美感給學生帶來最為直觀的視覺的沖擊，由此激活學生探索的欲望，并在研究中獲得認識和發(fā)現(xiàn)，這些就是物理研究的美學價值所在.

物理學家在研究各種現(xiàn)象時，都會嘗試著用最簡潔、最精煉的語言來刻畫物理現(xiàn)象，這其中就體現(xiàn)著物理描述之美.比如面對第谷觀測到星體運動的幾千個數(shù)據(jù)，開普勒只用了三句話就進行了描述，這些語言的美感讓每一個物理研究者而深深震撼.再比如有關(guān)光電效應的規(guī)律分析，無數(shù)科學家百思不得其解，但是愛因斯坦只用了一條方程就成功進行了解釋，物理描述的簡潔之美得到了有效體現(xiàn).

物理理論本身也有著自身特有的美感，比如有關(guān)加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系，學生在定性研究的基礎(chǔ)上指出：同等的受力環(huán)境，質(zhì)量大的物體加速度更小；同一個物體，受力大時對應的加速度更大.受物理理論簡潔之美的影響，學生可以從定量的角度展開的猜想：加速度反比于物體質(zhì)量，正比于物體的受力.

總之，物理學科的美學特質(zhì)不但可以讓學生對物理學習產(chǎn)生濃厚的興趣，而且在一定程度上還可以提供學生探索和研究物理理論的切入點，啟發(fā)學生循著相應的思路展開研究和探索，進而幫助學生更快地探明問題解決的思路，讓學生獲得更加真實的認識.

二、美學教育在物理課堂的滲透策略分析

在物理教學中，教師要能夠?qū)⒚缹W教育滲透在課堂的先決條件是教師要對教材中的美學素材進行發(fā)掘，并在教學實踐中將相關(guān)內(nèi)容提煉出來，在課堂上引導學生對相關(guān)內(nèi)容深度而有效的體驗，引導學生真正體會到物理世界中的現(xiàn)象之美、描述之美和理論結(jié)構(gòu)之美.

1．引導學生感悟現(xiàn)象之美

物理現(xiàn)象之美需要學生自己用感官來感知，用心來領(lǐng)會，這些都不是教師所能替代的.為了讓學生真正有所領(lǐng)會和體悟，筆者認為給學生一個相對寧靜的環(huán)境，讓學生在這個環(huán)境中靜靜領(lǐng)會.比如課堂上，教師安排學生針對教材文本進行閱讀，領(lǐng)會有關(guān)物理現(xiàn)象的敘述，并在相互交流中探討自己對其中物理現(xiàn)象之美的感悟.

其次，物理現(xiàn)象之美還可以讓學生自己的創(chuàng)造，比如引導學生探索光的薄膜干涉時，我們讓學生自己通過肥皂膜來觀察燭焰的反射光線特點，讓學生自己感受明暗條紋的存在，也可以指引學生觀察如果在另外一側(cè)觀察投射過來的光線有沒有條紋的出現(xiàn)，還可以讓學生旋轉(zhuǎn)肥皂膜，觀察條紋有沒有變動，在此基礎(chǔ)上讓學生分析干涉條紋產(chǎn)生的原因.上述教學過程中，物理現(xiàn)象本就是由學生自己創(chuàng)造出來，因此學生在分析過程中，將更有熱情，他們對美的體驗也將更加深刻.

2．引導學生體會描述之美

物理學上，都是用最精煉的語言來刻畫物理現(xiàn)象，很多時候短短的一段規(guī)律描述可以做到不能隨意增刪任何一個字，因此在指導學生學習物理規(guī)律時，我們安排學生閱讀某些規(guī)律的表達，可以讓學生深刻領(lǐng)悟隱含在其中的物理描述之美.

比如有關(guān)做功的兩因素，物理學上的表述是“力和物體在力的方向上發(fā)生的位移，是做功的兩個不可缺少的因素.”有關(guān)這段描述，學生可以清晰把握到做功的因素不僅是“力”和“位移”，更要明確是“力的方向上發(fā)生的位移”.簡短的一個表達，其實也就指明學生應該如何求解力與位移不共線的做功場景，即學生可以對位移進行分解，分解為沿著力方向和垂直于力方向的兩個分量，然后即可用初中有關(guān)功的求解方法來完成問題處理.

3．引導學生運用理論結(jié)構(gòu)之美

物理知識有著嚴謹?shù)闹R體系，這特殊的結(jié)構(gòu)之美也可以指引學生更加清晰地梳理自己的物理認知結(jié)構(gòu).比如學生在物理學習中，可以自己繪制一些概念圖，通過概念圖來完成相關(guān)概念和知識的梳理，這樣的操作可以降低學生認知和理解的難度，從而更加高效地建構(gòu)認知.

教師在組織學生學習高中物理知識時，務必要幫助學生明確物理知識的基本結(jié)構(gòu)，讓學生既要理解物理知識結(jié)構(gòu)中的理性思想，也要引導學生從美學角度對結(jié)構(gòu)形成更加深刻而感性的認識，這樣的處理有助于學生對物理知識形成更加生動而形象的認識.

綜上所述，在高中物理教學中，教師要善于將美學教育融入到物理課堂建構(gòu)之中，這樣的處理能幫助學生提升學習效率，也有助于學生綜合素質(zhì)的提升.