滲透美學(xué)教育 提升物理課堂品質(zhì)

張廣勛

(江蘇省南通中學(xué) 226000)

在新的教育理念指引下，當(dāng)前的物理課堂非?？粗貙W(xué)生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)，即教師要從全方位的角度來關(guān)注學(xué)生的發(fā)展，而不能局限于學(xué)生對(duì)物理知識(shí)的理解和物理習(xí)題的解答.因此，只有能夠?qū)W(xué)生的核心素養(yǎng)進(jìn)行全面培養(yǎng)的課堂才是高品質(zhì)的課堂，物理教師要立足于本學(xué)科的特點(diǎn)，有效對(duì)接學(xué)生的學(xué)習(xí)規(guī)律，有效研究課堂品質(zhì)的提升方法.在教學(xué)實(shí)踐中，筆者嘗試將美學(xué)教育滲透在教學(xué)之中，以此為切入點(diǎn)來提升課堂的品質(zhì).

一、物理課程美學(xué)教育功能的研究

美學(xué)一般是一個(gè)感性名詞，屬于人文學(xué)科的范疇.如果我們的認(rèn)識(shí)就此止步，視角也就太過狹隘，事實(shí)上物理雖然是一門自然學(xué)科，它也有著自己獨(dú)特的美學(xué)內(nèi)涵，發(fā)現(xiàn)隱含在物理知識(shí)中的美學(xué)內(nèi)容是教師在教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)必須落實(shí)的工作要點(diǎn).

物理之美源于一種理性之美，教師在教學(xué)中應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生感悟這種有別于人文藝術(shù)的獨(dú)到美感.楊振寧先生對(duì)物理學(xué)中的美感有著這樣的界定：物理現(xiàn)象之美、物理描述之美、理論結(jié)構(gòu)之美.這些內(nèi)容在高中物理教學(xué)中都有所涉及，教師在組織學(xué)生探索物理知識(shí)時(shí)，將這些美學(xué)內(nèi)容顯化處理，讓學(xué)生更加直觀地感受它們的存在，這是美學(xué)教育在物理課堂上最常規(guī)的體現(xiàn).

學(xué)生在物理研究中必然會(huì)接觸很多奇特的物理現(xiàn)象，諸如光的干涉條紋、天體運(yùn)行的軌跡圖、氫光譜現(xiàn)象等等，這些現(xiàn)象的美感是學(xué)生能夠直接有所理解和感受的.教師還要引導(dǎo)學(xué)生深入研究，在細(xì)微和平淡之處細(xì)致觀察，這時(shí)所發(fā)現(xiàn)的美才是物理研究的韻味所在.比如有關(guān)晶體的各向異性研究，將蜂蠟涂在玻璃和云母片上，然后用一根燒熱的針尖頂在背面，熱量傳導(dǎo)過來后，學(xué)生發(fā)現(xiàn)玻璃上蜂蠟的熔化輪廓呈現(xiàn)為圓形，云母片上的蜂蠟熔化輪廓呈現(xiàn)為橢圓形，而且重做這一實(shí)驗(yàn)，現(xiàn)象還是如此，為什么會(huì)出現(xiàn)這一狀況呢？學(xué)生為這一獨(dú)特場景而深深吸引，為物理現(xiàn)象的奇特之美而震撼.在此基礎(chǔ)上的進(jìn)一步探索，學(xué)生發(fā)現(xiàn)原來是單晶體和非晶體在微觀結(jié)構(gòu)上的差異才形成了這些性質(zhì)，我們用物理現(xiàn)象的美感給學(xué)生帶來最為直觀的視覺的沖擊，由此激活學(xué)生探索的欲望，并在研究中獲得認(rèn)識(shí)和發(fā)現(xiàn)，這些就是物理研究的美學(xué)價(jià)值所在.

物理學(xué)家在研究各種現(xiàn)象時(shí)，都會(huì)嘗試著用最簡潔、最精煉的語言來刻畫物理現(xiàn)象，這其中就體現(xiàn)著物理描述之美.比如面對(duì)第谷觀測到星體運(yùn)動(dòng)的幾千個(gè)數(shù)據(jù)，開普勒只用了三句話就進(jìn)行了描述，這些語言的美感讓每一個(gè)物理研究者而深深震撼.再比如有關(guān)光電效應(yīng)的規(guī)律分析，無數(shù)科學(xué)家百思不得其解，但是愛因斯坦只用了一條方程就成功進(jìn)行了解釋，物理描述的簡潔之美得到了有效體現(xiàn).

物理理論本身也有著自身特有的美感，比如有關(guān)加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系，學(xué)生在定性研究的基礎(chǔ)上指出：同等的受力環(huán)境，質(zhì)量大的物體加速度更?。煌粋€(gè)物體，受力大時(shí)對(duì)應(yīng)的加速度更大.受物理理論簡潔之美的影響，學(xué)生可以從定量的角度展開的猜想：加速度反比于物體質(zhì)量，正比于物體的受力.

總之，物理學(xué)科的美學(xué)特質(zhì)不但可以讓學(xué)生對(duì)物理學(xué)習(xí)產(chǎn)生濃厚的興趣，而且在一定程度上還可以提供學(xué)生探索和研究物理理論的切入點(diǎn)，啟發(fā)學(xué)生循著相應(yīng)的思路展開研究和探索，進(jìn)而幫助學(xué)生更快地探明問題解決的思路，讓學(xué)生獲得更加真實(shí)的認(rèn)識(shí).

二、美學(xué)教育在物理課堂的滲透策略分析

在物理教學(xué)中，教師要能夠?qū)⒚缹W(xué)教育滲透在課堂的先決條件是教師要對(duì)教材中的美學(xué)素材進(jìn)行發(fā)掘，并在教學(xué)實(shí)踐中將相關(guān)內(nèi)容提煉出來，在課堂上引導(dǎo)學(xué)生對(duì)相關(guān)內(nèi)容深度而有效的體驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生真正體會(huì)到物理世界中的現(xiàn)象之美、描述之美和理論結(jié)構(gòu)之美.

1．引導(dǎo)學(xué)生感悟現(xiàn)象之美

物理現(xiàn)象之美需要學(xué)生自己用感官來感知，用心來領(lǐng)會(huì)，這些都不是教師所能替代的.為了讓學(xué)生真正有所領(lǐng)會(huì)和體悟，筆者認(rèn)為給學(xué)生一個(gè)相對(duì)寧靜的環(huán)境，讓學(xué)生在這個(gè)環(huán)境中靜靜領(lǐng)會(huì).比如課堂上，教師安排學(xué)生針對(duì)教材文本進(jìn)行閱讀，領(lǐng)會(huì)有關(guān)物理現(xiàn)象的敘述，并在相互交流中探討自己對(duì)其中物理現(xiàn)象之美的感悟.

其次，物理現(xiàn)象之美還可以讓學(xué)生自己的創(chuàng)造，比如引導(dǎo)學(xué)生探索光的薄膜干涉時(shí)，我們讓學(xué)生自己通過肥皂膜來觀察燭焰的反射光線特點(diǎn)，讓學(xué)生自己感受明暗條紋的存在，也可以指引學(xué)生觀察如果在另外一側(cè)觀察投射過來的光線有沒有條紋的出現(xiàn)，還可以讓學(xué)生旋轉(zhuǎn)肥皂膜，觀察條紋有沒有變動(dòng)，在此基礎(chǔ)上讓學(xué)生分析干涉條紋產(chǎn)生的原因.上述教學(xué)過程中，物理現(xiàn)象本就是由學(xué)生自己創(chuàng)造出來，因此學(xué)生在分析過程中，將更有熱情，他們對(duì)美的體驗(yàn)也將更加深刻.

2．引導(dǎo)學(xué)生體會(huì)描述之美

物理學(xué)上，都是用最精煉的語言來刻畫物理現(xiàn)象，很多時(shí)候短短的一段規(guī)律描述可以做到不能隨意增刪任何一個(gè)字，因此在指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)物理規(guī)律時(shí)，我們安排學(xué)生閱讀某些規(guī)律的表達(dá)，可以讓學(xué)生深刻領(lǐng)悟隱含在其中的物理描述之美.

比如有關(guān)做功的兩因素，物理學(xué)上的表述是“力和物體在力的方向上發(fā)生的位移，是做功的兩個(gè)不可缺少的因素.”有關(guān)這段描述，學(xué)生可以清晰把握到做功的因素不僅是“力”和“位移”，更要明確是“力的方向上發(fā)生的位移”.簡短的一個(gè)表達(dá)，其實(shí)也就指明學(xué)生應(yīng)該如何求解力與位移不共線的做功場景，即學(xué)生可以對(duì)位移進(jìn)行分解，分解為沿著力方向和垂直于力方向的兩個(gè)分量，然后即可用初中有關(guān)功的求解方法來完成問題處理.

3．引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用理論結(jié)構(gòu)之美

物理知識(shí)有著嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹R(shí)體系，這特殊的結(jié)構(gòu)之美也可以指引學(xué)生更加清晰地梳理自己的物理認(rèn)知結(jié)構(gòu).比如學(xué)生在物理學(xué)習(xí)中，可以自己繪制一些概念圖，通過概念圖來完成相關(guān)概念和知識(shí)的梳理，這樣的操作可以降低學(xué)生認(rèn)知和理解的難度，從而更加高效地建構(gòu)認(rèn)知.

教師在組織學(xué)生學(xué)習(xí)高中物理知識(shí)時(shí)，務(wù)必要幫助學(xué)生明確物理知識(shí)的基本結(jié)構(gòu)，讓學(xué)生既要理解物理知識(shí)結(jié)構(gòu)中的理性思想，也要引導(dǎo)學(xué)生從美學(xué)角度對(duì)結(jié)構(gòu)形成更加深刻而感性的認(rèn)識(shí)，這樣的處理有助于學(xué)生對(duì)物理知識(shí)形成更加生動(dòng)而形象的認(rèn)識(shí).

綜上所述，在高中物理教學(xué)中，教師要善于將美學(xué)教育融入到物理課堂建構(gòu)之中，這樣的處理能幫助學(xué)生提升學(xué)習(xí)效率，也有助于學(xué)生綜合素質(zhì)的提升.