高中物理教學中引入美學教育的探索

楊瑞琴

【摘 要】對物理美的認知，可以激發(fā)物理學家破譯宇宙密碼的強烈激情與靈感，使學生產(chǎn)生探索物理的激情與創(chuàng)造的動機，令學生在感知審美對象的基礎(chǔ)上引起情感反應，產(chǎn)生積極聯(lián)想及深刻理解，從而迸發(fā)出創(chuàng)造性思維的火花，產(chǎn)生更濃厚的學習興趣，挖掘更深的學習潛能。基于新課程改革背景，教師在教學過程中有意識地滲透美學教育，可以增強學生的審美能力，促進學生身心和諧發(fā)展。

【關(guān)鍵詞】高中物理;新課程改革;美學教育

先哲莊子的“判天地之美，析萬物之理”的古訓，揭示了物理與審美的邏輯關(guān)系。偉大的物理學家費曼也曾直言不諱地說“真理一眼就能認出來，因為她很美”。諾貝爾物理獎得主韋爾切克也說“這個世界是否體現(xiàn)了美不僅是個自然問題而且是個科學問題。美，才是物理的真諦”。追求美是人的天性。事實表明，對物理美的認知，可以激發(fā)物理學家破譯宇宙密碼的強烈激情與靈感，使學生產(chǎn)生探索物理的激情與創(chuàng)造的動機，令學生在感知審美對象的基礎(chǔ)上引起情感反應，產(chǎn)生積極聯(lián)想及深刻理解，從而迸發(fā)出創(chuàng)造性思維的火花，產(chǎn)生更濃厚的興趣，挖掘更深的學習潛能。基于新課程改革背景，教師如何在教學過程中有意識地滲透美學教育，增強學生的審美能力，促進學生身心和諧發(fā)展。筆者從以下幾方面淺談了高中物理教學實踐中有意識滲透美學教育的看法：

一、教學中引入詩詞佳句，感悟物理中的文學美

古典詩詞是中華民族優(yōu)秀傳統(tǒng)文化中的瑰寶，博大精深，意存高遠。許多詩詞不僅以精湛的文學藝術(shù)價值而膾炙人口，還蘊含了深刻的哲理，蘊含著豐富的自然科學知識及多彩的物理現(xiàn)象。

在物理教學中引入詩詞佳句，探究詩詞中描述的自然現(xiàn)象與物理規(guī)律，使文學知識和物理知識互相滲透，可以極大激發(fā)學生的學習興趣。比如：講相對運動參照物時引入“看山恰似走來迎，仔細看山山不動，是船行”“臥看滿天云不動，不知云與我俱東”。講慣性時引入“船到江心拋錨遲，懸崖勒馬早已晚”;講反射折射時引入“空谷傳響，哀轉(zhuǎn)久絕”“池水映明月，潭清疑水淺”;講地球自轉(zhuǎn)公轉(zhuǎn)時引入“坐地日行八萬里，巡天遙看一千河”;講能量轉(zhuǎn)化時引入“飛流直下三千尺，疑是銀河落九天”“會挽雕弓如滿月，西北望，射天狼”;講分子運動論時，引入“墻角數(shù)枝梅，凌寒獨自開。遙知不是雪，為有暗香來”。

二、學習物理規(guī)律及其數(shù)學表達式，感悟物理學的簡潔美

自然界的現(xiàn)象錯綜復雜，背后隱藏的規(guī)律卻很簡單，物理學正是建筑在這一基礎(chǔ)之上。當年哥白尼之所以敢于向“地心說”發(fā)起挑戰(zhàn)建立“日心說”，正因為他堅信宇宙規(guī)律的和諧美妙。而托勒密的“地心說”把亞里士多德的9層天擴大為11層，再增加本輪就太過復雜。被物理學家爭執(zhí)了一百多年的“熱現(xiàn)象”，卻以三句話做了結(jié)論“物質(zhì)是由分子組成的，分子永不停息地做無規(guī)則運動，分子間有相互作用的引力和斥力”。牛頓第二定律呈現(xiàn)的運動與力的關(guān)系“F=ma”形式如此簡單，內(nèi)涵卻極其豐富。愛因斯坦的質(zhì)能方程E=mc，以極簡的數(shù)學公式深刻反映了質(zhì)量與能量的關(guān)系亦有異曲同工之妙，它們都是以極度濃縮的數(shù)學語言，寫出了物理世界的基本結(jié)構(gòu)和本質(zhì)，可以說是造物者的詩篇，這些都充分體現(xiàn)了物理理論和物理規(guī)律數(shù)學表達形式的簡潔美。

三、挖掘物理規(guī)律的聯(lián)系和共性，感悟物理學的和諧統(tǒng)一美

自然界本身是一個和諧的整體，支持其運行的自然規(guī)律也具有和諧性和統(tǒng)一性，以其為研究對象的物理學必然會體現(xiàn)這一特性。愛因斯坦曾說過“如果不相信我們的理論結(jié)構(gòu)能夠領(lǐng)悟客觀實在，如果不相信我們的世界的內(nèi)在和諧性，那就不會有任何科學”。

物理學家對和諧統(tǒng)一美的追求，對推動物理學的發(fā)展起著十分重要的作用。焦耳追求熱、功的統(tǒng)一，從而測量出熱功當量;法拉第由于堅信物理學的和諧統(tǒng)一，由電生磁發(fā)現(xiàn)了磁生電。教學中加強學生對物理和諧統(tǒng)一美的理解認知，可以使學生加深對物理知識的理解和應用。

四、挖掘物理規(guī)律的共性，感悟物理學的對稱美

對稱是廣泛存在于自然、社會中的一種現(xiàn)象。在生活中，人們只要稍微留意就會發(fā)現(xiàn)，自己生活在一個充滿對稱的世界里：人的眼、耳、腿是兩兩對稱的，每片雪花的晶體結(jié)構(gòu)是對稱的，鳥類的雙翼是對稱的，詩人們尋找的韻律對仗和整齊疊句是對稱的，很多偉大的建筑也是對稱的。

五、學習了解物理學史，感悟物理學的精神美

在物理學發(fā)展史上，許多物理學家宛如璀璨群星，他們偉大的智慧照亮了物理學的發(fā)展之路 。物理學的發(fā)展歷程，也是物理學家對真善美執(zhí)著追求的過程。哥白尼堅信宇宙的和諧美妙，勇于挑戰(zhàn)權(quán)威建立“日心說”，布魯諾堅定捍衛(wèi)哥白尼學說被殘忍的教會燒死在羅馬的鮮花廣場，盧瑟福α粒子散射實驗的目的是證實湯姆孫原子模型的正確性，實驗結(jié)果卻成了否定湯姆孫原子模型的有力證據(jù)。在此基礎(chǔ)上，盧瑟福提出了原子核式結(jié)構(gòu)模型。由此我們看到了自然界的奇妙與和諧，看到了科學家批判的頭腦、質(zhì)疑的精神、樂于探究自然界的奧秘、勇于創(chuàng)新和實事求是的科學態(tài)度。牛頓的萬有引力定律是在哥白尼、第谷、開普勒、伽利略、胡克、哈雷等人研究的基礎(chǔ)上，又經(jīng)過長達20年的探索才得以完成，我們看到科學是全人類的事業(yè)和財富，任何科學概念的形成、每一個科學定律的建立，所有重大的科學發(fā)現(xiàn)都浸透了很多代科學家堅韌不拔的精神以及百折不撓的努力，匯聚和利用了許多人的研究成果才得以完成，科學探究過程不是一帆風順的，都經(jīng)過了曲折和磨練，科學家需要頑強的意志甚至是獻身科學的犧牲精神，需要與他人合作的團隊精神。我國物理學家錢三強、何澤慧夫婦于1946年在巴黎發(fā)現(xiàn)鈾的三分裂和四分裂，這些又給了中國人自豪感，而當今我國與世界科技發(fā)展仍存在巨大差距，應該增強學生的民族意識，樹立振興中華、科學服務于人類的使命感與歷史責任感。

物理學中處處蘊含著美，物理學家對美的追求，強烈影響著物理成果的內(nèi)容和形式，在高中物理教學過程中有意識的滲透美學教育，也必將深刻影響學生對學習物理的態(tài)度和成果。

【參考文獻】

[1]徐一鴻.可畏的對稱[M].清華大學出版社，2005（4）

[2]楊振寧.美與物理學.音像資料

[3]陳海峰.高中物理教學滲透美學教育的具體方法[D].東北師范大學，2018

[4]王建偉.高中物理教學中如何引入美學教育[J].學周刊，2018（7）

[5]鮑欣.高中物理美學教育與學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的教學研究[D].東北師范大學，2017

[6]劉天鵬.高中物理教學中如何滲透美學教育[J].教育教學論壇，2017（22）