物理學中的美學教育

摘要：物理學是一門蘊含著美的科學，在物理學中實施美學教育，有助于激發(fā)學生的學習興趣，提高審美情感，喚起他們心中對美的追求。在物理教學中實施美學教育要充分挖掘物理學科本身的美！本文主要通過挖掘物理學中的簡潔美、對稱美、和諧統(tǒng)一美和物理學工作者的人格美、教學活動中的藝術(shù)美，然后將美育貫徹在物理學課堂中，實驗中，物理學數(shù)學表達式中，讓培養(yǎng)學生欣賞、發(fā)現(xiàn)和追求美的素養(yǎng)，從而主動發(fā)現(xiàn)和追求物理學中的美。

關(guān)鍵詞：物理學；物理教育；美學教育

一、課題背景及研究目的

隨著素質(zhì)教育的全面實施，在教育中作用越來越受到人們關(guān)注的是美學教育，早在 1999 年《中共中央國務院關(guān)于深化教育改革全面推進素質(zhì)教育的決定》中就指出：“美育不僅能陶冶情操，提高素質(zhì)，而且有助于開發(fā)智力，更能促進學生全面發(fā)展具。所以對于改變學校美育工作薄弱的狀況刻不容緩，需要將美育融入學校教育全過程?！?/p>

科學與美、科學研究活動與審美創(chuàng)造活動己經(jīng)結(jié)下了不解之緣，物理學也不例外蘊含著極為豐富的美，這是被無數(shù)事實證明的一條毋庸置疑的客觀規(guī)律。新課程改革實施以來，題海戰(zhàn)術(shù)、填鴨式教育、科學探究流于形式，學生對物理學的學習積極性不高，甚至有恐懼感。本人認為在某種程度上是對物理美學的忽視，忽視了物理美學的作用。因此，我們根據(jù)教育學與美學原理以及當今學習物理學的現(xiàn)狀，物理學中美學教育這完全是對客觀規(guī)律的一種順應與尊重，是完全必要的。

二、物理學中的美

1、簡潔美

簡單性作為形式美的一個主要法則，既是傳統(tǒng)美學家進行審美創(chuàng)造所必須遵循的美的規(guī)律之一，也是物理學大師認識和把握客觀事物及其運動規(guī)律、構(gòu)建和諧完美的科學理論的有力武器。愛因斯坦認為，評價一個理論美不美，標準是原理上的簡單性，而這里的簡單性是指科學理論、定理、公式的簡單形式與其深廣內(nèi)涵的統(tǒng)一。愛因斯坦的質(zhì)能方程深刻地揭示了自然界微觀、宏觀質(zhì)能的變化規(guī)律，但形式簡潔，具有很強的審美價值。愛因斯坦堅信：世界是簡單的、和諧的；簡單和諧的世界有一個簡單和諧的規(guī)律，這個規(guī)律可以用簡單和諧的公式表達出來，從這個公式出發(fā)，可推導出全部的物理學（這是物理學的理想）。物理學也試圖去實現(xiàn)這個理想，寧愿讓實驗數(shù)據(jù)大致的符合簡單的方程，也不愿為了精確符合而把方程搞得很復雜，這個研究方法被稱為物理學的“簡單性原理”。

2、對稱美

哥白尼指出：“宇宙中有一種奇妙的對稱”，這種對稱最早給人的認識為幾何對稱，如圓形物體的旋轉(zhuǎn)對稱性，其對稱直觀明了，能給人以勻稱、流暢的感覺，人們在生活中經(jīng)常自覺地運用它，如建筑結(jié)構(gòu)的對稱性.物理學中的對稱與物理學中的對稱美是指物理學揭示了自然界物質(zhì)的存在、構(gòu)成、運用及轉(zhuǎn)化等規(guī)律的對稱性而產(chǎn)生的美感，主要表現(xiàn)為物體各部分之間的相稱、對應及恰當?shù)谋壤?。具體有時空對稱美、形體上的對稱美、物理規(guī)律對稱美及抽象對稱美。

3、和諧統(tǒng)一美

“和諧”是美學的一個重要法則。古希臘畢達哥拉斯學派認為，宇宙與數(shù)之間之所以美，是因為它們是和諧的。和諧美是指事物和現(xiàn)象的各種要素、各個部分、各個方面的協(xié)調(diào)有序、勻稱流暢，是具有多樣化的特殊統(tǒng)一美。和諧美主要包括物理理論的內(nèi)容協(xié)調(diào)、自然和形式勻稱。客觀物質(zhì)世界是和諧的，小到微觀粒子，大到宇宙天體地球，世界萬物都在和諧中遵循著存在規(guī)則。物理學知識體系龐大，各分支既具有規(guī)律又互有聯(lián)系，和諧并存。和諧性原理告訴我們：自然界是和諧的，和諧就是美的。和諧美是理性地研究自然的基本思路，自然界存在的和諧性是很多科學家固定的思想方式和研究方法，并成為一種信念和追求。

三、物理學教學中貫徹的美學教育

在課堂教學過程中，物理教師充分利用物理事實、物理實驗、及各種現(xiàn)代話的教學手段，創(chuàng)設問題情境，藝術(shù)地再現(xiàn)物理科學本身所具有的現(xiàn)象之美，給學生以視覺沖擊力及審美享受。教師組織教學語言要科學、準確、簡練、規(guī)范，富有邏輯性、趣味性和啟發(fā)性，充滿激情，教師的態(tài)度要和藹、親切、熱情，要鼓勵學生大膽創(chuàng)新，合理懷疑，積極思考?？傊?，教師要將自己的人格之美體現(xiàn)淋漓精致，要不斷地給學生貫徹美育，營造出和諧愉悅的課堂氛圍，開發(fā)學生的求知欲望和學習動機，使學生精神愉悅、積極主動地獲取知識，培養(yǎng)能力，發(fā)展智力。

四、引導學生因美而愛上物理學

生動形象、準確恰當?shù)谋硎鲇欣谡宫F(xiàn)物理景象，而文學作品中的一些詩詞正可以幫助人們加深對物理概念和現(xiàn)象的理解。如：“坐地日行八萬里，巡天遙看一千河”清晰展現(xiàn)了地球自轉(zhuǎn)規(guī)律和“參照系”概念；“一道殘陽鋪水中，半江瑟瑟半江紅?？蓱z九月初三夜，露似珍珠月似弓?！卑拙右椎囊皇住赌航鳌穼⒐獾姆瓷洹⒄凵?、全反射三種物理現(xiàn)象交織在一幅美麗的暮景中；而白居易的《琵琶行》中幾行膾炙人口的詩句：“輕攏慢捻抹復挑，初為霓裳后六幺。大弦嘈嘈如急雨，小弦切切如私語.嘈嘈切切錯雜彈，大珠小珠落玉盤。間關(guān)鶯語花底滑，幽咽泉流冰下難。冰泉冷澀弦凝絕，凝絕不通聲暫歇……銀瓶乍破水漿迸，鐵騎突出刀槍鳴。曲終收撥當心畫，四弦一聲如裂帛?！迸门ㄟ^熟練的指法靈活地改變四條弦的振動頻率和振幅來改變音調(diào)和響度，彈出了各種高低粗細不同的聲音，這些聲音給人們展現(xiàn)了一幅幅動人的畫面：鶯語花底的歡快，泉流冰下的幽咽，鐵騎鏗鏘的壯觀戰(zhàn)場。如此優(yōu)美壯闊的圖畫讓學生對“振動”產(chǎn)生濃厚的興趣，從而對物理課堂充滿向往。

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