以美啟智：中學(xué)物理課堂教學(xué)中關(guān)于美的價(jià)值追求

[摘 要] 讓學(xué)生在物理課學(xué)習(xí)中感受科學(xué)之美，體悟科學(xué)方法之美，能促進(jìn)學(xué)生以美求真、以美尚善，達(dá)到以美啟智，以美怡情，以美立德。

[關(guān)鍵詞] 以美啟智;育人價(jià)值;求真;以美立德

[作者簡介] 王春山（1969—），男，黑龍江樺南人，本科，正高級，研究方向?yàn)檎n程理論和物理教學(xué)與研究。

[中圖分類號] G710? ? [文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A? ? ?[文章編號] 1674-9324（2020）42-0328-02? ? [收稿日期] 2020-03-06

美，能愉悅?cè)说纳硇?，美化人的心靈，給人以力量。蘇霍姆林斯基說：“沒有審美教育就沒有任何教育?！蓖昝赖慕逃龖?yīng)是將美與學(xué)科有機(jī)結(jié)合的教育。讓我們回顧人類科學(xué)發(fā)展的歷史，是一部關(guān)于美的創(chuàng)造和尋求的歷史。美到處可在。生活如此，科學(xué)如此。物理學(xué)作為最重要的基礎(chǔ)科學(xué)也如此。依據(jù)物理學(xué)科的特點(diǎn)和學(xué)生審美心理的特點(diǎn)，教師在各個(gè)環(huán)節(jié)教學(xué)中進(jìn)行學(xué)科美育滲透，必須從“應(yīng)然”走向“必然”。

一、物理學(xué)發(fā)展——精神美

物理學(xué)是自然科學(xué)的基礎(chǔ)科學(xué)，科學(xué)家的科學(xué)奮斗史，就是人類的進(jìn)步史，也是物理學(xué)的輝煌發(fā)展史。物理學(xué)家在不斷努力探索和發(fā)現(xiàn)物理規(guī)律的過程中。一方面是對科學(xué)真理的強(qiáng)烈探索和追求，一方面在追求真理科學(xué)中表現(xiàn)出許多可歌可泣的精神美德。焦耳在極端困苦的條件下為了研究熱量與電流、電阻、時(shí)間，關(guān)系，花40余年的時(shí)間終于研究出焦耳定律，解決熱量與電功的數(shù)量關(guān)系，在這背后有著許多美的追求。電磁學(xué)的奠基人麥克斯韋為了統(tǒng)一電磁學(xué)理論，在十分艱苦的環(huán)境下花了20多年的時(shí)間，以驚人的毅力和超凡數(shù)學(xué)才能在法拉第提出場的基礎(chǔ)上建立電磁學(xué)方程組統(tǒng)一電與磁的關(guān)系。他說“完美的理論在數(shù)學(xué)上應(yīng)該是和諧與簡單的”，他拋棄場的定性觀點(diǎn)以卓越的數(shù)學(xué)才能用數(shù)學(xué)方程組定量揭示場的本質(zhì)。他說“我從靈魂的最深處證明它是真實(shí)的，我以難以想象的心情去欣賞它的美”。在科學(xué)史上捍衛(wèi)真理的英名和美德萬古流芳，我國科學(xué)家周光召、錢學(xué)森、錢三強(qiáng)、鄧稼先、于敏、黃旭華等等，每一位科學(xué)家名字的背后，不知隱藏了許多追求真理、探索真理美故事，他們那種忘我追求科學(xué)真理拼搏精神，無時(shí)不體現(xiàn)為真理而奮斗不息的精神之美、品格之美。這些美的精神可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的斗志，陶冶學(xué)生的情操，啟迪學(xué)生心靈智慧，養(yǎng)成良好追求科學(xué)的品質(zhì)，獻(xiàn)身科學(xué)的良好品質(zhì)。

二、物理現(xiàn)象——自然美

中學(xué)物理教學(xué)中，許多物理概念、規(guī)律、物理現(xiàn)象都折射出美的元素，光線體現(xiàn)出線性自然美;勻速直線運(yùn)動體現(xiàn)運(yùn)動自然美;作用力與反作用力體現(xiàn)和諧自然美;熔化與凝固體現(xiàn)對稱自然美;磁生電，電生磁體現(xiàn)奇異的自然美，可以毫無夸張地說，物理學(xué)史是一部美的歷史和杰作。人類在應(yīng)用物理方面取得輝煌成績，都是一部美的創(chuàng)造，美的精品。從第一次工業(yè)革命蒸汽機(jī)的出現(xiàn)，到第四次工業(yè)革命信息技術(shù)大數(shù)據(jù)技術(shù)、智能技術(shù)的出現(xiàn)，大大推動人類的生產(chǎn)、生活和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，促進(jìn)社會飛速向前發(fā)展，人類從地球到月球到火星一步步實(shí)現(xiàn)科學(xué)的跨越，在這科學(xué)追求的背后有很多美的故事。在航天工業(yè)一次次飛船飛入太空，大型飛機(jī)運(yùn)20的問世，航母的問世，核動力飛機(jī)的實(shí)驗(yàn)成功，不需要油、氣和電機(jī)車的問世，量子北斗的聯(lián)網(wǎng)，在海上能飛的船，眾多通信、氣象、國防、科技激光技術(shù)、電磁技術(shù)等展示我國科學(xué)家的卓越輝煌成績和物理學(xué)發(fā)展美好前景，這些科學(xué)成功無時(shí)不展示物理現(xiàn)象的自然之美。

三、物理規(guī)律——運(yùn)動美

物理學(xué)與運(yùn)動息息相關(guān)，大到天體，小到粒子，從肉眼看到物體運(yùn)動現(xiàn)象到微觀粒子的場無不在運(yùn)動中。做勻速直線運(yùn)動的物體在每時(shí)每刻都體現(xiàn)和諧的運(yùn)動之美，光在傳播的過程中時(shí)隱時(shí)現(xiàn)體現(xiàn)線性柔和運(yùn)動之美，人們的生存離不開聲音，聲音是物理學(xué)的重要內(nèi)容，悅耳的聲音余音繞梁三日不絕，體現(xiàn)聲音的韻律運(yùn)動之美。宇宙中的天體運(yùn)動它們無時(shí)無刻不遵循開普勒定律，它們所呈現(xiàn)曲線運(yùn)動，體現(xiàn)曲線柔性運(yùn)動之美，偉大電磁學(xué)奠基人麥克斯韋建立完整的電磁學(xué)方程組實(shí)現(xiàn)電與磁的完整統(tǒng)一。學(xué)生通過學(xué)習(xí)不僅學(xué)到知識，更重要的是發(fā)現(xiàn)美、認(rèn)識美，感到科學(xué)家創(chuàng)造科學(xué)規(guī)律的同時(shí)也創(chuàng)造美。物理不但是科學(xué)前進(jìn)的推動者，更是美的締造者和傳遞者。物理學(xué)習(xí)過程是一部創(chuàng)造美的過程，欣賞美的過程，欣賞物理各種美的旋律。

四、物理規(guī)律——簡潔美

愛因斯坦說，評價(jià)一個(gè)理論美不美，標(biāo)準(zhǔn)原理上的簡單性，這種簡單性是指科學(xué)理論、定律、公式的簡單形式與其深刻內(nèi)涵的統(tǒng)一。作為能夠反映世界物物質(zhì)運(yùn)動變化規(guī)律的物理學(xué)來說，無論是物理的概念、物理科學(xué)實(shí)驗(yàn)方法、物理規(guī)律，他們都蘊(yùn)含各種各樣的美的元素和美的價(jià)值，當(dāng)學(xué)習(xí)這些知識的同時(shí)給人以美的享受和帶來美的快樂。例如勻速直線運(yùn)動他是最簡單的運(yùn)動，許多復(fù)雜的運(yùn)動都可運(yùn)用簡單的運(yùn)動的合成，體現(xiàn)美的線性簡潔美，給學(xué)習(xí)者以美的享受。再看一些簡單的曲線運(yùn)動，比如行星的運(yùn)動從簡單的圓沿著橢圓、拋物線、雙曲線構(gòu)成復(fù)雜的宇宙天體運(yùn)動，但他們遵循都是簡單的萬有引力定律、開普勒三大定律，這些定律的內(nèi)涵十分豐富，但他們的數(shù)學(xué)表達(dá)式非常簡單，體現(xiàn)公式的簡潔美。當(dāng)我們在研究復(fù)雜問題遇到難處理時(shí)，物理學(xué)家提出模型思想，抓住問題的主要矛盾的主要方面，忽視次要方面，問題就迎刃而解，體現(xiàn)模型思想的處理小球的簡潔美。再比如處理曲線運(yùn)動，由于受數(shù)學(xué)手段的影響無法直接處理，就得分割成無數(shù)小段，每一小段按照直線處理，這樣運(yùn)用積分分割思想使問題得到簡單化處理，這種美的簡潔性，在物理學(xué)中到處可見，體現(xiàn)物理簡潔美的表達(dá)，促進(jìn)學(xué)生理解美、創(chuàng)造美、感受美的魅力。

五、物理活動——實(shí)驗(yàn)之美

實(shí)驗(yàn)是物理學(xué)的重要內(nèi)容和手段，每次科學(xué)技術(shù)的重大發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)造都得用實(shí)驗(yàn)手段為支撐，很多有趣美妙的實(shí)驗(yàn)幫助人類解決一個(gè)個(gè)物理學(xué)的難題，啟迪人們的思維，創(chuàng)造出很多思想，給人們以美的啟迪。電磁學(xué)的奠基人麥克斯韋建立了完整電磁場理論后，他大膽預(yù)言電磁波的存在，但是許多科學(xué)家表示質(zhì)疑疑，如何用科學(xué)實(shí)驗(yàn)的方法證明這一結(jié)論的正確性，青年科學(xué)家赫茲用20多年，用電磁振蕩放電實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證它的正確性。這劃時(shí)代的發(fā)現(xiàn)，導(dǎo)致無線電技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展，開辟人類進(jìn)入電子技術(shù)時(shí)代新征程。使人類生活進(jìn)入電氣化時(shí)代。人們原本認(rèn)為光的傳播不需要時(shí)間，后來由于電磁波的發(fā)現(xiàn)，科學(xué)家邁克爾遜設(shè)計(jì)一個(gè)精美的實(shí)驗(yàn)證明光的傳播需要時(shí)間，測出光速，證明光是一種電磁波，否定“以太”的存在，這些一個(gè)個(gè)有趣物理實(shí)驗(yàn)，體現(xiàn)物理學(xué)的實(shí)驗(yàn)之美。

六、物理——成果之美

科學(xué)技術(shù)的發(fā)明和創(chuàng)造，給人們生活、生產(chǎn)、社會帶來極大的進(jìn)步和繁榮，使人們的精神科學(xué)世界得到升華，這種物理學(xué)成果之美，拓展人們的思維視野，讓人們感到無比的自豪和驕傲。如宇宙飛船的飛入太空，成功著陸實(shí)現(xiàn)幾千年的人們想都不敢想“嫦娥奔月”夢想的實(shí)現(xiàn)。從電氣化時(shí)代到電子時(shí)代到信息化時(shí)代到智能時(shí)代每一次科學(xué)成功的出現(xiàn)都凝結(jié)物理學(xué)家的心血和汗水，這些科學(xué)成果之美給人們帶來歡樂和幸福，使人們感到光榮和自豪。磁懸浮列車的出現(xiàn)、飛鐵列車的研制成功出現(xiàn)，使古老的傳說一日八千里不是夢想。信息技術(shù)智能化時(shí)代的到來、可視電話、可視手機(jī)的出現(xiàn)，在大洋的彼岸可以瞬間交流溝通已變成現(xiàn)實(shí)，大大縮短人與人之間的距離，巨大的地球變成小小的“地球村”，這些不能不讓人們感嘆人類的智慧和偉大。

七、物理學(xué)——人格之美

人格美是美育中的社會美的主線，從古代到現(xiàn)代再到當(dāng)代許許多多著名的物理科學(xué)家在物理學(xué)發(fā)展發(fā)明創(chuàng)造的過程中，涌現(xiàn)出可歌可泣、耐人尋味感人的故事和事跡，他們在探索科學(xué)的過程中，那種堅(jiān)忍不拔的意志品質(zhì)，敢于質(zhì)疑，敢于獻(xiàn)身的崇高品質(zhì)和人格魅力，無不閃爍著人格美的光輝。物理學(xué)的人格之美在實(shí)驗(yàn)方面表現(xiàn)非常突出。比如科學(xué)家歐姆歷經(jīng)10余年艱苦奮斗總結(jié)出歐姆定律，再比如焦耳歷經(jīng)40余年，先后經(jīng)過五百來次實(shí)驗(yàn)，最后終于測出熱與功的關(guān)系，即熱功當(dāng)量。教學(xué)中找到和挖掘課堂教學(xué)中人格美的素材，向?qū)W生揭示物理學(xué)的人格之美，達(dá)到以美感人，以美育人，以美啟智，以美啟德，促進(jìn)學(xué)生美的能力的提升和發(fā)展。

八、物理實(shí)驗(yàn)——創(chuàng)造之美

物理學(xué)是自然科科學(xué)的基礎(chǔ)科學(xué)，實(shí)驗(yàn)是物理教學(xué)的重要內(nèi)容和手段，實(shí)驗(yàn)教學(xué)能培養(yǎng)學(xué)習(xí)興趣，意志、思維品質(zhì)、實(shí)踐意識和動手實(shí)踐能力。學(xué)生在做物理實(shí)驗(yàn)過程中不僅能感受科學(xué)家探索科學(xué)的艱辛的意志品質(zhì)和獻(xiàn)身精神，更能體現(xiàn)科學(xué)家探索成功的創(chuàng)造之美。物理實(shí)驗(yàn)既能為學(xué)生提供動手的機(jī)會，又能為學(xué)生提供了主動觀察、積極踐行、科學(xué)分析、歸納總結(jié)的創(chuàng)造發(fā)展的平臺。教師在課堂教學(xué)實(shí)驗(yàn)過程中，把動手做的機(jī)會留給學(xué)生，把問題交流、爭辯的機(jī)會留給學(xué)生，把得出結(jié)論的論證交給學(xué)生自己完成，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)中感受美、認(rèn)識美，體會創(chuàng)造美的喜悅。

Inspiring Wisdom with Beauty：The Pursuit of Beauty in Classroom Teaching of Middle School Physics

WANG Chun-shan

（Education and Development School，Huainan，Heilongjiang 154400，China）

Abstract：In the classroom teaching of middle school physics，teachers try to help students feel the beauty of science in their study and understand the beauty of scientific methods，which can promote students to seek truth from beauty，to respect goodness with beauty，and to achieve wisdom with beauty，joy with beauty，and virtue with beauty.

Key words：inspiring wisdom with beauty;value of educating people;seeking truth;achieving virtue with beauty