美學(xué)在物理教學(xué)中的應(yīng)用

劉　虎

摘要：作為審美對象即客體，物理學(xué)是美的，作為審美主體的學(xué)生，要提高自身的審美能力，就需要作為環(huán)境因素之一的教師的引導(dǎo)，如果主體被作為客體的物理學(xué)的關(guān)所吸引而產(chǎn)生愉悅，這就是美，這會使學(xué)生對物理的學(xué)習(xí)興趣更加濃厚，使物理教學(xué)事半功倍。

關(guān)鍵詞：物理教學(xué)美學(xué)應(yīng)用

美學(xué)是關(guān)于審美的科學(xué)。而主體、客體、環(huán)境是構(gòu)成審美關(guān)系的三要素。最簡單的審美關(guān)系是由一個主體和一項(xiàng)客體組成的吸引關(guān)系，客體吸引主體，使主體產(chǎn)生愉悅，這就是美。比吸引更復(fù)雜的是主體依照自己的構(gòu)想形成一個客體的創(chuàng)造關(guān)系，在主體沒有造就客體之前，對象不僅作為審美客體不存在，而且作為事實(shí)也不存在，主體在構(gòu)造客體的過程中時常會被即將形成的客體所吸引，這會驅(qū)使他繼續(xù)進(jìn)行創(chuàng)造活動。在物理教學(xué)實(shí)踐中，如果能夠運(yùn)用美學(xué)的基本理論來指導(dǎo)我們的教學(xué)，將會收到意想不到的效果。

下面筆者以構(gòu)成美學(xué)的三要素——主體、客體和環(huán)境來談?wù)劽缹W(xué)在物理教學(xué)中的應(yīng)用。

一、作為吸引主體的客體，物理學(xué)是美的

1，靳理學(xué)的發(fā)展美。物理學(xué)的發(fā)展給人們帶來了美的享受。物理學(xué)的發(fā)展直接或間接帶動了各種科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，如航空航天技術(shù)、衛(wèi)星、通信技術(shù)、電子計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等，滲透到各個領(lǐng)域，特別是現(xiàn)代，這些科學(xué)技術(shù)的發(fā)展更是給人們帶來了豐富多彩的物質(zhì)享受和精神享受。可以說，沒有物理學(xué)的發(fā)展，人們的生活是難以想像的。不學(xué)一點(diǎn)物理知識，不懂一點(diǎn)科學(xué)技術(shù)，是難以適應(yīng)今天的物質(zhì)文化生活的。藝術(shù)音樂的美、文學(xué)詩詞的美，在于它能陶冶人的情操，而物理學(xué)的美卻在于它改造了世界，為人類生活創(chuàng)造了美。

2，物理學(xué)的現(xiàn)象美。一切物理現(xiàn)象都來源于自然，有很多自然現(xiàn)象我們是可以看見的，還有一些是通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)。譬如：彩虹和霓(也叫副虹)、干涉條紋和衍射條紋、海市蜃樓、極光等現(xiàn)象，雖然它們產(chǎn)生的物理原因不同，但都是自然界極美的物理現(xiàn)象。

3，物理學(xué)的和諧統(tǒng)一美。作為研究物質(zhì)運(yùn)動的一般規(guī)律和物質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)的科學(xué)，物理學(xué)中的定理、定律是美的。如牛頓三大運(yùn)動定律揭示了物體受力和運(yùn)動的規(guī)律，把現(xiàn)實(shí)生活中復(fù)雜的運(yùn)動提煉成三條定律。從牛頓運(yùn)動定律還能夠巧妙地推導(dǎo)出動能定理和動量定理，把物體的運(yùn)動、動量、能量很好地結(jié)合起來。萬有引力定律與庫侖定律竟然有驚人的相似之處，這令當(dāng)今的物理學(xué)家都難以解釋。

4，物理學(xué)的公式美。在浩瀚的宇宙中，天體的運(yùn)動是極其復(fù)雜的，但是，萬有引力定律公式和圓周運(yùn)動規(guī)律的公式的相互結(jié)合卻能完美地描繪天體的運(yùn)動?？茖W(xué)家們還根據(jù)這些規(guī)律發(fā)明了人造地球衛(wèi)星、宇宙飛船、空間站等。再如愛因斯坦的質(zhì)能方程，為人類尋找新能源指明了方向。

5，物理學(xué)的守恒美。在物理學(xué)中，還有許多守恒量，如能量守恒、動量守恒、機(jī)械能守恒、電量守恒等，這些守恒量給物理學(xué)的研究指明了方向，避免了無用的投入。

6，物理學(xué)的對稱美。在物理學(xué)中，不但可以運(yùn)用公式來描述物理規(guī)律，還可以用圖像來描繪物理現(xiàn)象和規(guī)律，如光的干涉和衍射展現(xiàn)了對稱美，機(jī)械振動的圖像、機(jī)械波的波動圖像、正弦交流電的圖像無不展現(xiàn)了曲線美、對稱美。

7，物理學(xué)的簡單美。在進(jìn)行物理研究的時候，我們會把許多復(fù)雜的物理現(xiàn)象理想化、簡單化，把那些不影響研究的因素撇開，抓住關(guān)鍵因素，問題便會迎刃而解，如伽利略理想實(shí)驗(yàn)、理想變壓器、點(diǎn)電荷等。

8，物理學(xué)的創(chuàng)造美。物理學(xué)的發(fā)展經(jīng)歷了千百年的歷史，許多科學(xué)家不為名利付出了畢生的心血，有的甚至付出了生命的代價。伽利略被教會終身監(jiān)禁還堅(jiān)持研究，為牛頓第一定律和第二定律的研究鋪平了道路，最終在貧病交加中逝世。牛頓的一生是追求科學(xué)的一生，他總結(jié)了三大運(yùn)動定律，發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律，在光學(xué)方面也有很大的成就，他還發(fā)現(xiàn)了二項(xiàng)式定理，創(chuàng)立了微積分。還有許多物理學(xué)家如歐姆、法拉第、麥克斯韋、居里夫人等都為物理學(xué)的發(fā)展做出了巨大的貢獻(xiàn)?？梢哉f，物理學(xué)家們創(chuàng)造了物理，他們被自己假設(shè)而又被證實(shí)了的物理現(xiàn)象和規(guī)律所深深吸引，并為之而奮斗，甚至獻(xiàn)出生命，這就是美學(xué)中所說的創(chuàng)造客體美。

在物理學(xué)發(fā)展的過程中，科學(xué)家們還設(shè)計(jì)了許多美妙的實(shí)驗(yàn)，如a粒子散射實(shí)驗(yàn)與原子核的發(fā)現(xiàn)、密力根油滴實(shí)驗(yàn)、伽利略的加速度實(shí)驗(yàn)研究、托馬斯·楊的干涉實(shí)驗(yàn)、牛頓的三棱鏡分解太陽光等等，這些實(shí)驗(yàn)在當(dāng)時的條件下完成得如此的完美，不得不令人佩服。這些實(shí)驗(yàn)被后人譽(yù)為最美麗的實(shí)驗(yàn)。

總之，物理學(xué)是美的。只要在教學(xué)實(shí)踐中注意總結(jié)歸納，我們會發(fā)現(xiàn)更多物理學(xué)的美。

二、客體的美需要作為主體的學(xué)生去感受

要使學(xué)生被物理學(xué)的美所吸引，就必須提高學(xué)生的審美能力，個體的審美態(tài)度很大程度上是受環(huán)境的影響，在課堂上，教師的教學(xué)模式方法就是一個非常重要的因素。物理教學(xué)盡量使學(xué)生愉悅，這就是美的課堂。愉快的物理教學(xué)有助于學(xué)生感受到物理學(xué)的美，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。要形成美的物理課堂，筆者認(rèn)為教師應(yīng)做到以下幾點(diǎn)：

1，提高自身人文素養(yǎng)。物理教師不但要有過硬的本學(xué)科的專業(yè)知識，還要有豐富的人文知識。如哲學(xué)、歷史、地理、美學(xué)、心理學(xué)等。這樣才能很好地發(fā)掘和感受物理學(xué)的美，并能夠把自己對美的感受傳遞給學(xué)生，還能夠提高學(xué)生的審美能力；有豐富的人文知識才能夠把物理現(xiàn)象、物理過程講得有聲有色，引人入勝。

2，控制好課堂情緒。師生的好心情是創(chuàng)造良好的教學(xué)氣氛的重要因素。教師把不良的情緒帶到課堂上，會使課堂的氣氛不和諧，學(xué)生無法感受學(xué)習(xí)物理的愉悅，那就談不上美。同樣，教師除了控制好自己的情緒外，還要調(diào)控好學(xué)生的情緒，輕松活躍的課堂氣氛更能使學(xué)生注意力集中，引發(fā)學(xué)生思考問題。

3，師生平等。美的課堂應(yīng)該是和諧的課堂，和諧的課堂要求教師放下師道尊嚴(yán)，走到學(xué)生中去，與學(xué)生平等交流。教師還應(yīng)該尊重每一位學(xué)生所提出的問題，尊重每一個學(xué)生的個性，以學(xué)生為中心，以人為本。和善的老師、融洽的課堂氣氛，會使學(xué)生更加易于接受教師的指導(dǎo)，更加利于學(xué)習(xí)。

4，教學(xué)語言要準(zhǔn)確生動。物理教學(xué)語言，即物理教學(xué)過程中師生用來交流物理知識、思想并能以書面形式出現(xiàn)的符號系統(tǒng)，它不僅包括物理定義、定理、定律和公式，而且還包括對能夠總結(jié)出定理、定律等物理現(xiàn)象和物理過程的描述。能夠準(zhǔn)確地描述物理現(xiàn)象和物理過程是物理教學(xué)的基本功，這樣使學(xué)生能夠更好地理解和運(yùn)用物理規(guī)律，如果能夠把物理現(xiàn)象和物理過程描述得活靈活現(xiàn)，那么學(xué)生就容易被物理學(xué)的美所吸引，就更樂于學(xué)習(xí)。

5，注重物理實(shí)驗(yàn)。物理是一門來源于實(shí)驗(yàn)的科學(xué)，如果沒有實(shí)驗(yàn)，也就沒有物理學(xué)。所以不管實(shí)驗(yàn)課還是新課，都應(yīng)該重視實(shí)驗(yàn)教學(xué)。許多演示實(shí)驗(yàn)和學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)是很美的，比如電子在磁場中的運(yùn)動、光的干涉衍射現(xiàn)象、光的色散、機(jī)械振動、機(jī)械波等等，教學(xué)中還可以用多媒體演示一些實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生能更好地感受物理學(xué)的美。通過實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生能夠從感性認(rèn)識上升到理性認(rèn)識，還能夠培養(yǎng)學(xué)生的動手能力、觀察能力和創(chuàng)造能力。

6，多從生活中尋找例子。在課堂中，應(yīng)該盡可能多找一些生活中的現(xiàn)象和例子，讓學(xué)生感到物理就在生活中，物理就在身邊。這樣，當(dāng)他們遇到類似的現(xiàn)象時，就會去思考是什么物理現(xiàn)象、規(guī)律，用什么辦法解決，當(dāng)解決不了時，富有鉆研精神的學(xué)生會深入探究。

7，在課堂上靈活穿插物理學(xué)發(fā)展史。通過描述物理學(xué)家探索科學(xué)的成功與失敗、喜悅與懊悔、分歧與爭論，培養(yǎng)學(xué)生不迷信權(quán)威的精神、頑強(qiáng)的意志、實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度，激發(fā)學(xué)生學(xué)好物理的欲望和熱情。

8，引導(dǎo)學(xué)生自主鉆研，體驗(yàn)成功。傳統(tǒng)的教學(xué)方法使學(xué)生被動地接受知識，感覺不到學(xué)習(xí)的快樂。在課堂上，教師應(yīng)該創(chuàng)設(shè)一些情境，使學(xué)生主動地去討論、去探索、去鉆研，并在教師的引導(dǎo)下，得出物理規(guī)律，這樣能使學(xué)生體驗(yàn)成功的喜悅，感受學(xué)習(xí)物理帶來的美，使所學(xué)知識印象更加深刻。

9，鼓勵學(xué)生去質(zhì)疑去探索。學(xué)校、物理教師應(yīng)該積極創(chuàng)造環(huán)境，如開展形式各樣的課外興趣小組等，引導(dǎo)學(xué)生積極探索，去發(fā)現(xiàn)物理的美。

美的物理教學(xué)，是一種教學(xué)觀念，一種教學(xué)思想，物理教師的主要任務(wù)就是創(chuàng)造一個良好的環(huán)境，引導(dǎo)學(xué)生形成正確的審美態(tài)度，提高學(xué)生的審美能力，學(xué)生被物理學(xué)的美所吸引而感到愉悅，這就是美的課堂。