滲透美學教育 提升物理課堂品質

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的培養，即教師要從全方位的角度來關注學生的發展，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，只有能夠對學生的核心素養進行全面培養的課堂才是高品質的課堂，物理教師要立足于本學科的特點，有效對接學生的學習規律，有效研究課堂品質的提升方法.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.

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涵，發現隱含在物理知識中的美學內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：物理現象之美、物理描述之美、理論結構之美.這些內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的體現.

學生在物理研究中必然會接觸很多奇特的物理現象，諸如光的干涉條紋、天體運行的軌跡圖、氫光譜現象等等，這些現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，這時所發現的美才是物理研究的韻味所在.比如有關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，學生發現玻璃上蜂蠟的熔化輪廓呈現為圓形，云母片上的蜂蠟熔化輪廓呈現為橢圓形，而且重做這一實驗，現象還是如此，為什么會出現這一狀況呢？學生為這一獨特場景而深深吸引，為物理現象的奇特之美而震撼.在此基礎上的進一步探索，學生發現原來是單晶體和非晶體在微觀結構上的差異才形成了這些性質，我們用物理現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現，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象時，都會嘗試著用最簡潔、最精煉的語言來刻畫物理現象，這其中就體現著物理描述之美.比如面對第谷觀測到星體運動的幾千個數據，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.再比如有關光電效應的規律分析，無數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.

物理理論本身也有著自身特有的美感，比如有關加速度與力、質量的關系，學生在定性研究的基礎上指出：同等的受力環境，質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量，正比于物體的受力.

總之，物理學科的美學特質不但可以讓學生對物理學習產生濃厚的興趣，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，教師要能夠將美學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掘，并在教學實踐中將相關內容提煉出來，在課堂上引導學生對相關內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象之美、描述之美和理論結構之美.

1．引導學生感悟現象之美

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

其次，物理現象之美還可以讓學生自己的創造，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觀察投射過來的光線有沒有條紋的出現，還可以讓學生旋轉肥皂膜，觀察條紋有沒有變動，在此基礎上讓學生分析干涉條紋產生的原因.上述教學過程中，物理現象本就是由學生自己創造出來，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象，很多時候短短的一段規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律時，我們安排學生閱讀某些規律的表達，可以讓學生深刻領悟隱含在其中的物理描述之美.

比如有關做功的兩因素，物理學上的表述是“力和物體在力的方向上發生的位移，是做功的兩個不可缺少的因素.”有關這段描述，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功的求解方法來完成問題處理.

3．引導學生運用理論結構之美

物理知識有著嚴謹的知識體系，這特殊的結構之美也可以指引學生更加清晰地梳理自己的物理認知結構.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構，讓學生既要理解物理知識結構中的理性思想，也要引導學生從美學角度對結構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的提升.