物理教育與藝術(shù)教育的交融

【摘 要】在物理教育專業(yè)教學計劃中設置藝術(shù)教育相關(guān)課程，在物理教育中滲透藝術(shù)教育做法，注重物理課堂教學的藝術(shù)表現(xiàn)等，對物理教育與藝術(shù)教育的交融進行了實踐探討，以期提高教師的教學水平和學生的藝術(shù)素養(yǎng)。

【關(guān)鍵詞】物理教育 藝術(shù)教育 融合 藝術(shù)素養(yǎng)

【中圖分類號】G 【文獻標識碼】A

【文章編號】0450-9889（2015）10C-0164-03

“就物理學充滿真知灼見而言，它實在是藝術(shù)”，美國物理學家戴維·玻姆一語道破了物理與藝術(shù)的關(guān)系。諾貝爾物理學獎得主李政道教授也說過，物理與藝術(shù)是硬幣的兩面，“物理與藝術(shù)都是惟有人類才擁有的文化現(xiàn)象”，兩位物理學家對“物理與藝術(shù)”總結(jié)是深刻而又精辟。那么，作為物理教師，如何在教育過程中有機地把物理教育與藝術(shù)教育交融在一起，培養(yǎng)學生良好的人文精神和藝術(shù)素養(yǎng)？下面談談體會。

一、物理教育專業(yè)教學計劃中設置藝術(shù)教育相關(guān)課程

專業(yè)教學計劃是專業(yè)人才培養(yǎng)目標、人才培養(yǎng)規(guī)格以及人才培養(yǎng)過程和人才培養(yǎng)方式的總體設計，是保證專業(yè)教學質(zhì)量的基本教學文件，是組織教學、安排教學工作任務的基本依據(jù)。專業(yè)教學計劃包括專業(yè)培養(yǎng)目標、培養(yǎng)規(guī)格、課程設置等內(nèi)容。物理與工程技術(shù)系物理教育專業(yè)依據(jù)教育部《關(guān)于制訂高職高專教育專業(yè)教學計劃的原則意見》文件精神，為了提高專業(yè)學生的人文意識和藝術(shù)素養(yǎng)，體現(xiàn)學校“藝術(shù)興學”的辦學特色，在遵循上級文件精神和基本原則的基礎(chǔ)上，為適應社會發(fā)展和地方經(jīng)濟需要，在各年級的物理教育專業(yè)教學計劃中設置了藝術(shù)教育相關(guān)課程。目的是在進行專業(yè)教育的同時融入藝術(shù)教育，并反映在教學計劃的課程體系設置上。如在公共課必修課中設置了思想道德修養(yǎng)與法律基礎(chǔ)、體育、大學生職業(yè)發(fā)展與就業(yè)指導、大學生心理健康、大學生安全教育等課程，在專業(yè)基礎(chǔ)課中設置了教育學、心理學、現(xiàn)代教育技術(shù)、硬筆書法、教師口語等課程，在專業(yè)選修課中設置了簡筆畫、公共關(guān)系心理學、健康心理學、創(chuàng)業(yè)心理學等課程。這些課程與藝術(shù)教育緊密相關(guān)，教學內(nèi)容中有豐富的藝術(shù)教育的內(nèi)涵。

二、在物理教育中滲透藝術(shù)教育的做法

中國古代思想家、哲學家和文學家莊子提出“判天地之美，析萬物之理”，道出了物理教育與藝術(shù)教育的關(guān)系，也昭示了物理教學應遵循的藝術(shù)“美”的原則，更揭示了物理教育對培養(yǎng)學生人文素質(zhì)、科學素養(yǎng)、藝術(shù)特質(zhì)和完善人格的作用。物理學是一門自然科學。物理教育的目的，不僅僅是研究物理學的“真”，還應揭示物理學的“美”。沒有“藝術(shù)”內(nèi)涵的物理學，是不完整的物理教學內(nèi)容；沒有藝術(shù)情愫的物理教學，稱不上物理教育的形式藝術(shù)。因此，在物理教學中進行藝術(shù)教育，這是深化物理教學改革的需要，也是物理教師探討的課題。

（一）對物理教育專業(yè)學生開設“物理與藝術(shù)”講座

按照美育規(guī)律有的放矢地實施藝術(shù)教育，使學生通過教學形式藝術(shù)中介，在藝術(shù)的環(huán)境中、藝術(shù)的海洋中、藝術(shù)的感受中，學習物理知識，使其充分領(lǐng)略物理美，從而達到以藝術(shù)輔德、以藝術(shù)啟真、以藝術(shù)怡情之功效。為了讓學生充分了解物理科學美，對物理教育專業(yè)學生開設了物理與藝術(shù)和雜談物理學與美學的系列藝術(shù)講座。這些講座內(nèi)容緊密結(jié)合“物理”與“藝術(shù)”，本質(zhì)上是一種物理教育與藝術(shù)教育的交融，也是對學生實施創(chuàng)新性教育，有利于提高學生的人文素質(zhì)、創(chuàng)新能力和藝術(shù)素養(yǎng)，提高學生的綜合素質(zhì)。同時，也為物理教育與藝術(shù)教育交融開辟了新天地，使物理教育與藝術(shù)教育獲得了更為廣闊的發(fā)展空間。

（二）把物理教育與藝術(shù)教育交融在一起

物理教學內(nèi)容中有許多概念如空間、體積、質(zhì)量、密度、力、色彩、壓力等，不僅是物理表達自然界物理量的形式，也是藝術(shù)表達自然界藝術(shù)化的形式，它們是自然界的有機交融表現(xiàn)，藝術(shù)和物理雖然各有獨特的語言，但他們兩者都有表達自然的形式和詞語能通用這個共同特點。

藝術(shù)表現(xiàn)手段是圖像和隱喻，表現(xiàn)了想象力與審美力。物理表現(xiàn)手段是數(shù)字和方程，即表現(xiàn)了數(shù)學關(guān)系和實驗特性。在物理教育教學中處處可以發(fā)現(xiàn)許多融入藝術(shù)教育的實例。如“勻變速直線運動”教學，通過物理實驗可以驗證速度公式 ，速度公式表現(xiàn)的是一次函數(shù)方程，在物理教學，利用藝術(shù)手段作出勻變速直線運動速度公式的一次函數(shù)圖像和位移圖像。而對勻變速直線運動的特例“自由落體運動”，仍通過物理實驗驗證，利用圖像和隱喻方法表示速度公式的一次函數(shù)方程，再運用藝術(shù)手段作出速度和位移圖像。

（三）在物理教育中滲透科學家精神美的藝術(shù)教育

物理學界人才輩出，伽利略首創(chuàng)的科學研究方法，牛頓奠定的經(jīng)典力學，麥克斯韋描繪的電磁圖像，愛因斯坦創(chuàng)建的相對論和玻爾建立量子論等，世人公認他們不僅為物理學的發(fā)展和推動社會的進步做出了卓越的貢獻，也是把物理與藝術(shù)有機融合的典范人物，他們創(chuàng)立的物理理論、方法或者圖像是物理知識的素材庫，也是藝術(shù)的鑒賞，特別是包括他們在內(nèi)的物理學家對科學的不懈追求，正是折射物理科學家的精神美的藝術(shù)教育好素材，也是在物理教育中滲透藝術(shù)教育的典型案例。

物理學家追求精神美的實例不勝枚舉，表現(xiàn)精神美的方式讓人折服，這是物理教育與藝術(shù)教育融合的極好素材。一是“持之以恒”的精神美。尼古拉·哥白尼憑著“持之以恒”的精神苦心堅持三十載，創(chuàng)立了“日心說”； 邁克爾·法拉第憑著孜孜不倦的精神堅持奮斗十年，發(fā)現(xiàn)“電磁感應現(xiàn)象”。二是勇于為真理和科學獻身的精神美。喬爾丹諾·布魯諾面對羅馬教堂的熊熊烈火，仍勢死反對地心說、宣揚日心說，勇敢做殉道者，捍衛(wèi)真理的美德流芳萬世。伽利略為堅持“日心說”等科學真理，哪怕被終身監(jiān)禁而矢志不移；著名的“費城實驗”是本杰明·富蘭克林為了驗證雷電和普通靜電的一致，冒著生命的危險敢于為科學獻身。利赫曼面對雷電的高壓和強流擊身誓死如歸為科學而獻身。三是愛國主義的精神美。“居里夫人”瑪麗·居里為了紀念自己親愛的祖國，把冒著生命危險提煉出的放射性元素命名“釙”。我國物理學家錢學森、錢三強和鄧稼先，為了報效祖國和我國科學事業(yè)發(fā)展，放棄了國外優(yōu)越的生活，堅定不移深愛偉大的祖國的精神美德令世人贊嘆。四是淡薄利祿功名的精神美。偉大的物理科學家法拉第，成名之后面對世界各國贈予的幾十種頭銜，各種榮譽、獎章和巨額獎金毫不動心，具有不圖利祿虛榮、淡薄名利和功利的人格美?？茖W家的精神美是寶貴的精神財富，是藝術(shù)教育的重要內(nèi)容，也是物理教育和藝術(shù)教育融合的好素材。

三、注重物理課堂教學的藝術(shù)表現(xiàn)

物理學是人類理解自然的最普遍語言。其物理公式、物理實驗、物理圖像和物理語言等也是藝術(shù)的表示形式。物理課堂教學就是藝術(shù)表現(xiàn)的陣地，也是教師和學生進行物理藝術(shù)表演的場所。因此，物理教師必須注重物理課堂教學的藝術(shù)性，讓物理公式、物理實驗、物理圖像和物理語言等在物理課堂上綻放出藝術(shù)教育的魅力。

（一）運用語言藝術(shù)的魅力，為物理課堂教學添加“興奮劑”

霍金說過：“物理學是最基礎(chǔ)的關(guān)于自然的學問，因此是最具有詩意的科學?！蔽锢碚n堂教學在傳授物理學科知識的科學性、思想性、邏輯性和嚴密性離不開語言表達的藝術(shù)性。藝術(shù)表達的方式有多種語言形式，有趣的幽默相聲、耳熟能詳?shù)某烧Z、動人的故事和美妙的歌曲都是物理課堂教學興奮劑的佐料，它能使物理課堂輕松有序，使學生心理和生理得到合理調(diào)節(jié)，在藝術(shù)的氛圍學習物理知識，在愉快的心境下掌握物理理論，在趣味和幽默中度過學習時間。牛頓第三定律“作用力和反作用力”的關(guān)系可以用成語“以牙還牙”比喻，也可以用“人不犯我，我不犯人，人若犯我，我必犯人”等語言來表述；地球自轉(zhuǎn)一周的周長可以用詩詞“坐地一行八萬里，巡天遙看一千河”來形容；地球繞著太陽的公轉(zhuǎn)可朗誦兒歌“太陽大、地球小，地球繞著太陽跑”來助興；自由落體運動的引入可以講述伽利略在“比薩斜塔”做的著名實驗；楞次定律的解釋可以配上成語“恩將仇報、以怨報德”等來說明；“自感現(xiàn)象”就是自己與自己作對。有張有弛的節(jié)奏、手腳形體的配合、微笑嚴肅的表情，將使學生感受到語言魅力是無窮的，物理教育課堂就是藝術(shù)教育的欣賞。

（二）挖掘物理自身美的藝術(shù)素材

物理知識海洋蘊含著富饒的科學之美的藝術(shù)源泉。教師必須要不斷努力去挖掘，并通過藝術(shù)的表現(xiàn)方式呈現(xiàn)在學生面前。物理學知識中到處呈現(xiàn)著自然美，冰塊、水汽、水紋、雪花等自然現(xiàn)象的景觀，“熱脹冷縮”“熱傳導”“ 熱輻射”表現(xiàn)自然現(xiàn)象的自然美，溫度、壓強、體積、速度、能量、熱量等物理量是自然的俗語，也是藝術(shù)的語言。物理學中也可以挖掘出簡潔、和諧、對稱和統(tǒng)一的形式美。“物質(zhì)由分子組成”科學簡潔，質(zhì)能方程簡潔明了，理想模型就像一幅簡筆畫。熱量自發(fā)地從高溫物傳向低溫物、擴散由密度大處向密度小處遷移表現(xiàn)出動態(tài)的和諧美；時空的對稱、公式的對稱等表現(xiàn)了物理的對稱美；物質(zhì)與能量的統(tǒng)一、時間與空間的統(tǒng)一、電與磁規(guī)律的統(tǒng)一等表現(xiàn)了物理的統(tǒng)一美。物理教師通過課堂的活動，在物理知識教學中融合藝術(shù)形式的表現(xiàn)，讓學生走進藝術(shù)意境、分享藝術(shù)快樂。

（三）用物理實驗展示物理的真實美

物理學是一門以實驗為基礎(chǔ)的科學。物理實驗就是一幅藝術(shù)美景。行星的軌道、物質(zhì)的晶體、棱鏡的多色光譜、水波形成的波紋、平面鏡成像的物象對稱等就是展示物理實驗的現(xiàn)象美。法拉第從電能生磁得到的啟發(fā)，設想出磁也能生電的方法，顯示了自然界的對稱美，也展現(xiàn)了實驗的方法美。萊頓瓶做振蕩放電實驗，電波環(huán)出現(xiàn)的美麗閃光，電磁波的接收等物理實驗的結(jié)論美，導致無線電的產(chǎn)生，電報、無線電廣播、電視、傳真等應運而生。物理實驗教學就是利用物理實驗的藝術(shù)展臺，讓學生感受物理實驗的現(xiàn)象美、方法美和結(jié)論美的物理真實美。

四、物理教育與藝術(shù)教育交融的效果

（一）提高學生學習物理的興趣和物理課堂教學的效果

興趣是推動學生自覺自愿學習的內(nèi)在動力，提高學生學習物理興趣的方法有很多，其中重要的手段之一就是把物理教育與藝術(shù)教育有機交融。學生通過物理課堂中聆聽教師具有藝術(shù)魅力的語言，瀏覽物理具有藝術(shù)特征的版畫、版圖，呈現(xiàn)真實動感的實驗現(xiàn)象來學習物理知識，將會產(chǎn)生強烈的學習興趣，興趣將能帶動學習物理知識的注意力，將會促使課堂教學的積極思維活（下轉(zhuǎn)第173頁）（上接第165頁）動，學生將在輕松愉快的學習中學習新知、掌握新知和運用新知，享受藝術(shù)教育與物理教育交融的課堂學習，由此將能提高物理課堂教學的效果，促進物理課堂教學質(zhì)量的提高。

（二）提高了師生的藝術(shù)素養(yǎng)

教師挖掘物理知識的藝術(shù)教育素材同時也是一個學習和提高的過程，物理現(xiàn)象的自然美、物理體系的科學美、物理實驗的真實美、物理方法的創(chuàng)造美、物理語言的藝術(shù)美、物理結(jié)構(gòu)的形式美等給予學生的是精神和知識的享受，讓學生流連忘返和心曠神怡。物理學家嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度、為真理和科學獻身的精神、強烈的愛國熱情和高尚的品德等精神美催人奮進。

物理教育與藝術(shù)教育融合就是通過藝術(shù)教育實踐，培養(yǎng)學生藝術(shù)的鑒賞力、感染力、創(chuàng)造力，進而提高學生的藝術(shù)素養(yǎng)。藝術(shù)教育也是激發(fā)學生興趣和創(chuàng)造心理動機的重要途經(jīng)，是一種新鮮活潑、創(chuàng)造趣味的精神契機，是一種立美活動，學生在接受知識的同時也在進行自我美育，不斷提高自身的藝術(shù)修養(yǎng)，并通過藝術(shù)教育實踐獲得精神享受，提高和發(fā)展自己的審美能力和藝術(shù)創(chuàng)造力。

【基金項目】廣西教師教育立項課題（2014JS043），廣西高校科學技術(shù)研究項目（KY2015LX599），廣西高等學校人文社會科學研究項目（SK13LX534）

【作者簡介】范建玲（1974- ），女，廣西蒙山人，桂林師范高等?？茖W校副教授，研究方向：教育實習實踐，光學、普通物理學課程教學。何新鳳（1961- ），女，桂林師范高等專科學校教授，研究方向：教學評價。

（責編 丁 夢）