論中學(xué)物理教學(xué)中學(xué)科美學(xué)素養(yǎng)培養(yǎng)途徑

徐琪

摘要：物理學(xué)作為一門(mén)成熟的科學(xué)，它把科學(xué)的和諧美、簡(jiǎn)單美、對(duì)稱美和新奇美全面地展現(xiàn)在我們面前。中學(xué)物理教學(xué)中按照美育規(guī)律有的放矢地實(shí)施審美教育，促進(jìn)學(xué)生掌握物理知識(shí)和發(fā)展美學(xué)思維，提高鑒賞美和創(chuàng)造美的能力。

關(guān)鍵詞：物理美、教學(xué)實(shí)施、創(chuàng)新精神

【分類號(hào)】G633.7

在當(dāng)今科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展的形勢(shì)下，“專門(mén)化”教育模式越來(lái)越顯示出它的局限性。中學(xué)物理課程不是為培養(yǎng)物理專業(yè)工作者而設(shè)立的，它應(yīng)該和其他學(xué)科有機(jī)地結(jié)合在一起，為提高學(xué)生素質(zhì)這一總的目標(biāo)作出貢獻(xiàn)。所以提高物理學(xué)素養(yǎng)，進(jìn)行物理美的教育事在必行。在中學(xué)教學(xué)中可以從一下幾個(gè)方面進(jìn)行。

1. 通過(guò)科學(xué)物理學(xué)史、科學(xué)哲學(xué)以及科學(xué)美德教育，全面?zhèn)鞒腥祟愇幕?/p>

古今中外的著名物理學(xué)家對(duì)科學(xué)的不懈追求和為捍衛(wèi)真理而獻(xiàn)身的精神均體現(xiàn)了人格美，他們大量動(dòng)人的生平事跡就是一部絕好的美育教材。

物理學(xué)發(fā)展過(guò)程，無(wú)不體現(xiàn)物理學(xué)家追求真理的人格美。面對(duì)羅馬教廷的布魯諾用響徹環(huán)字的“火并不能把我征服”的宣言，捍衛(wèi)真理的英名和美德，萬(wàn)世留芳。富蘭克林為了證明雷電與普通靜電的一致，冒著生命危險(xiǎn)做了用風(fēng)箏引下雷電的著名的“費(fèi)城實(shí)驗(yàn)”。利赫曼則為同一目的慘遭雷擊而死。這些都是一種獻(xiàn)身的美；居里夫人不惜用二年多的時(shí)間研究鈾鹽，并提煉出放射性元素。她為了紀(jì)念自己的祖國(guó)，把其中一種元素命名為釙。她在功成名就的情況下，依然保持著百折不撓的獻(xiàn)身精神和愛(ài)國(guó)主義精神，表現(xiàn)出她高尚的愛(ài)心美；中國(guó)現(xiàn)代物理學(xué)家王淦昌、錢三強(qiáng)、錢學(xué)森、鄧稼先為了祖國(guó)的科學(xué)事業(yè)，而放棄國(guó)外優(yōu)越的生活條件，毅然回國(guó)，報(bào)效自己的祖國(guó)，表現(xiàn)出同樣偉大的精神美德；布拉凱特為了證實(shí)盧瑟福人工核轉(zhuǎn)變實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)的質(zhì)子，從拍攝的二萬(wàn)多張照片的四十多萬(wàn)條徑跡中找到了八條分叉。這種不畏艱難、治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)木?，使學(xué)生學(xué)到物理知識(shí)的同時(shí)，得到情操上的熏陶、思想上的教育、心靈上的啟迪。

2.引導(dǎo)學(xué)生感悟概念、規(guī)律、公式的內(nèi)涵美

①簡(jiǎn)潔美

簡(jiǎn)潔的物理公式或方程被稱之為漂亮的數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)，它給人的美感是顯而易見(jiàn)的。例如：牛頓力學(xué)體系以最簡(jiǎn)的物理圖象和數(shù)學(xué)語(yǔ)言建立了一個(gè)完整嚴(yán)密優(yōu)美的邏輯體系。很多物理學(xué)家把牛頓的幾個(gè)定律譽(yù)為“神仙寫(xiě)出的公式”。牛頓為后人展示了一種用數(shù)學(xué)方法去研究物理問(wèn)題的典范。

物理中的理想模型就是物理學(xué)家對(duì)客觀簡(jiǎn)單性信念的一種體現(xiàn)。模型的方法巧妙地將復(fù)雜的事物一一分割，抽象出簡(jiǎn)潔明了的物理模型，如質(zhì)點(diǎn)、點(diǎn)電荷、理想氣體、電場(chǎng)線等。這些模型把物體的特征和個(gè)性勾畫(huà)得既簡(jiǎn)潔又合理，既抽象又形象，給人以美的享受。

②對(duì)稱美

物理學(xué)中的對(duì)稱美既有物理現(xiàn)象的對(duì)稱美，比如引力與斥力，“電生磁”與“磁生電”，粒子與反粒子，物質(zhì)與反物質(zhì)等等；但更重要的是包含各種數(shù)學(xué)空間的對(duì)稱美，那是一種理性范疇的對(duì)稱。這種對(duì)稱性雖然不直接顯現(xiàn)，但卻更受到物理學(xué)家的推崇。比如能量、動(dòng)量和角動(dòng)量守恒就分別顯示宇宙具有時(shí)間平移、空間平移和空間轉(zhuǎn)動(dòng)對(duì)稱性。物理學(xué)家已經(jīng)確信，對(duì)每一個(gè)守恒量，自然界都設(shè)計(jì)了一個(gè)與之對(duì)應(yīng)的連續(xù)對(duì)稱性。例如，在18世紀(jì)后期已經(jīng)知道電荷守恒，在20世紀(jì)中期得到“規(guī)范對(duì)稱性”?，F(xiàn)在物理學(xué)家知道，規(guī)范對(duì)稱原理決定著電子和光子的作用方式，因而從一定程度上講，決定了自然界的面貌。

③奇異之美

奇異美表現(xiàn)于物理概念、理論、模型等的新穎與新奇、表現(xiàn)在它們能夠巧妙地解釋物理現(xiàn)象。比如說(shuō)反物質(zhì)、物質(zhì)波的概念，不確定理論，正反粒子相撞而湮滅的觀念等等，都能令人體驗(yàn)到奇異之美。

④多樣統(tǒng)一之美

在物理學(xué)發(fā)展史中，物理學(xué)家們?cè)诟惺茏匀唤缍鄻有缘倪^(guò)程中，逐漸認(rèn)識(shí)到自然界的統(tǒng)一性，并執(zhí)著地追求自身理論的統(tǒng)一。例如牛頓力學(xué)把天上、地上的所有物體的機(jī)械運(yùn)動(dòng)規(guī)律都統(tǒng)一起來(lái)；麥克斯韋的電磁理論把電、磁、光的運(yùn)動(dòng)統(tǒng)一起來(lái)；愛(ài)因斯坦的相對(duì)論把牛頓力學(xué)與麥克斯韋電磁理論統(tǒng)一起來(lái)；德布洛意的物質(zhì)波假設(shè)和量子力學(xué)理論又把粒子運(yùn)動(dòng)和波動(dòng)在新的層次上統(tǒng)一起來(lái)；原子、分子結(jié)構(gòu)理論把宇宙萬(wàn)物統(tǒng)一起來(lái)；能量概念溝通了力、熱、電、磁、光、原子等領(lǐng)域；質(zhì)能關(guān)系把物質(zhì)的質(zhì)量、能量統(tǒng)一起來(lái)；各種守恒定律找到了各種運(yùn)動(dòng)變化的統(tǒng)一等。

3.突出創(chuàng)造美，內(nèi)化學(xué)生的審美意識(shí)與審美能力，培養(yǎng)創(chuàng)新能力

對(duì)科學(xué)美的審美能力產(chǎn)生的基礎(chǔ)，是學(xué)生對(duì)于物理知識(shí)所抱的態(tài)度，一個(gè)對(duì)物理知識(shí)毫不關(guān)心的人，即使是面對(duì)蘊(yùn)含著極其豐富、形式簡(jiǎn)潔令人驚嘆的物理規(guī)律的美的形態(tài)，仍會(huì)無(wú)動(dòng)于衷。激起學(xué)生對(duì)物理學(xué)習(xí)的興趣是培養(yǎng)學(xué)生審美能力的前提。

4.引導(dǎo)學(xué)生將美的認(rèn)識(shí)轉(zhuǎn)化為追求美的自覺(jué)行動(dòng)。

在教學(xué)中，引導(dǎo)學(xué)生投身于美的創(chuàng)造活動(dòng)中去，像物理學(xué)家家一樣去探索，模仿物理學(xué)家思維過(guò)程，模仿物理學(xué)發(fā)張過(guò)程，提出物理假說(shuō)和模型，鼓勵(lì)學(xué)生大膽假設(shè)、討論，指導(dǎo)學(xué)生得到的結(jié)論具有或然性，正確與否需由實(shí)驗(yàn)和邏輯檢驗(yàn)。使他們?cè)谄渲邪l(fā)現(xiàn)許多奇妙的事情，看到自己的力量和美的力量，聯(lián)想、想象和直覺(jué)等形象思維能力在美的感覺(jué)中得到提高。

在中學(xué)物理教學(xué)中方方面面中充滿了美學(xué)因素，發(fā)現(xiàn)、體驗(yàn)、并運(yùn)用這些美學(xué)因素對(duì)于提高我們的教學(xué)質(zhì)量、深化素質(zhì)教育、培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神的人才都有著積極而深遠(yuǎn)的意義。

參考文獻(xiàn)：

1.楊振寧先生在《物理與美》的講演

2.《物理學(xué)中的人文文化》 李增智等編著 科學(xué)出版社

3.《中學(xué)物理教育中美育》 方鴻輝上海教育出版社

4.《讓物理教學(xué)多一點(diǎn)人文關(guān)懷》 www.ttedu.org/resource/teachers/02.doc

5.《養(yǎng)德、開(kāi)智、健體、審美--中學(xué)物理課堂教學(xué)實(shí)施素質(zhì)教育的功能研究》

www.czedu.gov.cn/home/AttachedFiles/13418/3871.doc

6.《美學(xué)前言——實(shí)踐本體論美學(xué)新視野》陶伯華著 中國(guó)人民大學(xué)出版社

7.《審美與人生》 黃學(xué)規(guī)著 浙江大學(xué)出版社endprint