物理教學(xué)中蘊(yùn)涵的哲學(xué)、美學(xué)教育因素

張立軍

物理教學(xué)并不是孤立的，它和其他學(xué)科有著廣泛的聯(lián)系。比如：在物理教學(xué)中蘊(yùn)涵著哲學(xué)、美學(xué)內(nèi)容。滲透的哲學(xué)內(nèi)容有辯證唯物主義物質(zhì)觀、方法論等。滲透的美學(xué)內(nèi)容有外在的自然美、對稱美、平衡美等。我們通過教學(xué)要善于應(yīng)用自己的美學(xué)理念，去挖掘浩繁的物理現(xiàn)象的內(nèi)在與外在美的特征，融入教學(xué)的每個環(huán)節(jié)，使物理教學(xué)與哲學(xué)、美學(xué)情景交融、相得益彰。下面略談幾點(diǎn)體會。

一、初中物理教學(xué)中蘊(yùn)涵德育教育內(nèi)容

物理學(xué)具有豐富的辯證唯物主義內(nèi)涵，在講清基本概念、基本理論的同時，幫助學(xué)生建立正確的辯證的自然科學(xué)方法論。下面從物質(zhì)觀、方法論談物理教學(xué)中如何滲透辯證唯物主義教育。

1.物質(zhì)觀

定義：世界是物質(zhì)的，物質(zhì)運(yùn)動的絕對性。

（1）客觀世界的物質(zhì)性。以“低級→高級”這條主線貫徹始終，由簡單到復(fù)雜，由具體到抽象，逐步地認(rèn)識到“物質(zhì)是世界的本質(zhì)，而其存在形式可以是多種多樣的”基本觀點(diǎn)。有形實物是物質(zhì)?；玖Ｗ蛹坝伤鼈儤?gòu)成的物體是物質(zhì)。電場、磁場等“場”也是物質(zhì)。

（2）物質(zhì)是運(yùn)動的。物質(zhì)運(yùn)動的不同形式及其規(guī)律，是整個物理學(xué)的研究對象。機(jī)械運(yùn)動：在宏觀世界里（飛舞的流螢、奔馳的駿馬、刺破夜空的流星、角逐在綠茵場上的足球健兒）在做機(jī)械運(yùn)動。平時認(rèn)為不動的房屋、橋梁、樹木、山嶺，都跟隨地球自轉(zhuǎn)，也同時繞太陽公轉(zhuǎn)；整個太陽系，以至整個銀河系，也都在不停地做機(jī)械運(yùn)動。在八年級下學(xué)期接觸到微觀運(yùn)動。在微觀世界里，物質(zhì)由看不見的分子組成，分子在永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動。在物理過程中，物質(zhì)三態(tài)（氣、液、固）在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化。無論宏觀還是微觀，世界上都沒有不運(yùn)動的物質(zhì)。各種不同運(yùn)動形式在一定條件下又是可以轉(zhuǎn)換的。運(yùn)動是物質(zhì)存在的形式，是物質(zhì)的根本屬性，物質(zhì)是運(yùn)動的客觀載體，運(yùn)動是絕對的，靜止是相對的、有條件的。

2.方法論

辯證法規(guī)律是物理學(xué)本身就具有的。物理現(xiàn)象和物理過程也遵從對立統(tǒng)一規(guī)律、量變與質(zhì)變規(guī)律等。

（1）對立統(tǒng)一規(guī)律。一切事物都由既對立又統(tǒng)一的不同方面組成，事物就是矛盾。對立統(tǒng)一規(guī)律是物質(zhì)運(yùn)動的基本規(guī)律，是辯證法的核心。它“承認(rèn)自然界的一切現(xiàn)象和過程具有矛盾著的、相互排斥的、對立的傾向?！痹诔踔形锢斫虒W(xué)范圍內(nèi)有許多關(guān)于對立統(tǒng)一規(guī)律的生動事例。例如：物體間的作用力和反作用力。作用力和反作用力總是同時產(chǎn)生，同時消失的，失去一方，另一方就不存在了，它們的大小總是相等的，這是矛盾雙方的共同性，即矛盾的統(tǒng)一性。它們相互對立，相互制約，總是作用在兩個物體上，方向又總是相反的，這反映出矛盾的對立性。在馬拉車這個實例中“馬拉車”和“車?yán)R”就是作用和反作用。在這一過程中，它們處于統(tǒng)一體中，但又總是馬拉車前進(jìn)，車?yán)R使其勞累，這就是因為它們之間是互相依賴，互相排斥的。

（2）量變引起質(zhì)變規(guī)律。定義：量變是事物在數(shù)量上的增減，是一種不顯著的、非本質(zhì)的變化。質(zhì)變是事物有一種質(zhì)的形態(tài)向另一種質(zhì)的形態(tài)的突變，是一種顯著的、根本的變化。二者關(guān)系：量變是質(zhì)變的準(zhǔn)備，質(zhì)變是量變的必然結(jié)果，質(zhì)變發(fā)生在新舊交替點(diǎn)。內(nèi)容：任何事物都是質(zhì)和量的統(tǒng)一，由于矛盾的作用，事物處于永恒的運(yùn)動、變化和發(fā)展之中，量變超過度的界限必然引起質(zhì)變，舊的量變過程結(jié)束，又在新質(zhì)的基礎(chǔ)上開始新的量變。它揭示事物、現(xiàn)象由于內(nèi)部矛盾所引起的發(fā)展是通過量變和質(zhì)變的互相轉(zhuǎn)化而實現(xiàn)的。在中學(xué)物理范圍內(nèi)有許多關(guān)于質(zhì)量互變規(guī)律的生動事例。例如：物態(tài)變化：物態(tài)變化中，若對冰加熱，則在溫度升高到熔點(diǎn)以前，冰吸收熱量，溫度升高，分子熱運(yùn)動加劇，量變在不斷積累。當(dāng)溫度升至某一數(shù)值（熔點(diǎn)）時，若繼續(xù)吸收熱量，分子力不能把分子束縛在固定的平衡位置附近振動，分子間有規(guī)則的排列發(fā)生變化，冰就逐漸溶解成水，直到冰全部溶解成水的過程中，溫度一直不變，發(fā)生了由固態(tài)到液態(tài)的質(zhì)變。

二、物理教學(xué)中體現(xiàn)的美學(xué)教育

1.自然美

物理教學(xué)是研究物質(zhì)運(yùn)動基本規(guī)律的科學(xué)。在講機(jī)械運(yùn)動時，在幽靜的操場上，兩個學(xué)生并排前行，一邊散步，一邊閑聊。如果選籃球樁為參照物，兩個學(xué)生就是運(yùn)動的；如果選其中的一個學(xué)生為參照物，又是相對靜止的。真是動中有靜，靜中有動。既體現(xiàn)了意境美和運(yùn)動和諧之美，又體現(xiàn)了自然的美。給人美的享受，令人陶醉。

2.對稱美

人們在生活中總是追求對稱的美。比如：左手和右手，左耳和右耳，軸對稱圖形等。在物理教學(xué)中平面鏡成像，河中的倒影，軸對稱圖形，這些圖形是對稱之美。在物理學(xué)史上，1820年奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流能產(chǎn)生磁場，那么能否利用磁場產(chǎn)生電流呢？后來法拉第經(jīng)過十幾年的探索，終于發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象。這就顯示出電生磁、磁生電的思維對稱之美。后來在物理學(xué)中創(chuàng)立了左手定則、隨后又創(chuàng)立了右手定則，體現(xiàn)了在物理教學(xué)中的對稱之美。

3.平衡美

在講杠桿平衡一節(jié)時，杠桿平衡的條件是動力乘以動力臂等于阻力乘以阻力臂。在教學(xué)中左右平衡體現(xiàn)每個過程都有它內(nèi)在的配合得當(dāng)，體現(xiàn)了對等和均衡，體現(xiàn)了外在的形式美。

4.簡潔美

物理學(xué)揭示自然界物質(zhì)的存在、組成、運(yùn)動及其轉(zhuǎn)化等規(guī)律的簡單性而產(chǎn)生美感。物理學(xué)的簡潔美主要體現(xiàn)在物理學(xué)的理論和方法上。

（1）物理學(xué)理論整體的簡單美。自然界的現(xiàn)象是錯綜復(fù)雜的，然而自然界本身卻是簡單和諧的。例如：一切物質(zhì)都是由簡單的粒子組成的。光沿著最簡單的直線傳播。人類用高度概括的理論描述世界。例如：牛頓定律就概括了物質(zhì)世界紛繁的運(yùn)動現(xiàn)象等。

（2）組成物理理論的物理概念和物理規(guī)律表達(dá)上的簡單美?？茖W(xué)家們用最精練的語言、最少的符號、最簡單的形式表達(dá)知識。例如：力的概念：“力是物體間的相互作用?！?/p>

（3）物理方法的簡單美。隨著物理學(xué)的建立和發(fā)展，產(chǎn)生了一系列研究方法和思維方法，它們已構(gòu)成了物理學(xué)結(jié)構(gòu)的主要組成部分。物理學(xué)研究方法和思維方法也展現(xiàn)出了物理學(xué)的簡潔美。例如：理想化處理方法。簡單的物理模型，如：質(zhì)點(diǎn)、彈簧振子、單擺、理想氣體、點(diǎn)電荷、電場線、光線、薄透鏡等，這些優(yōu)美的理想模型，變復(fù)雜為簡單，既簡潔又合理，概括出物質(zhì)運(yùn)動的基本規(guī)律，給人帶來研究物質(zhì)世界美的享受。

5.和諧美

和諧美是指物理理論揭示自然界物質(zhì)存在、運(yùn)動及其轉(zhuǎn)化等規(guī)律整體上的和諧性而產(chǎn)生的美感。在貌似雜亂無章的物理世界背后，存在井然有序的和諧。例如：牛頓第二定律F=ma將運(yùn)動和力統(tǒng)一起來。

物理教學(xué)蘊(yùn)含著哲學(xué)、美學(xué)。物理學(xué)是美的組合，在教學(xué)中互為影響、互為存在。在物理教學(xué)中體會美，在美的享受中學(xué)透物理知識解決實際問題。