高中物理教學(xué)中引入美學(xué)教育的探索

楊瑞琴

【摘 要】對物理美的認知，可以激發(fā)物理學(xué)家破譯宇宙密碼的強烈激情與靈感，使學(xué)生產(chǎn)生探索物理的激情與創(chuàng)造的動機，令學(xué)生在感知審美對象的基礎(chǔ)上引起情感反應(yīng)，產(chǎn)生積極聯(lián)想及深刻理解，從而迸發(fā)出創(chuàng)造性思維的火花，產(chǎn)生更濃厚的學(xué)習(xí)興趣，挖掘更深的學(xué)習(xí)潛能?；谛抡n程改革背景，教師在教學(xué)過程中有意識地滲透美學(xué)教育，可以增強學(xué)生的審美能力，促進學(xué)生身心和諧發(fā)展。

【關(guān)鍵詞】高中物理;新課程改革;美學(xué)教育

先哲莊子的“判天地之美，析萬物之理”的古訓(xùn)，揭示了物理與審美的邏輯關(guān)系。偉大的物理學(xué)家費曼也曾直言不諱地說“真理一眼就能認出來，因為她很美”。諾貝爾物理獎得主韋爾切克也說“這個世界是否體現(xiàn)了美不僅是個自然問題而且是個科學(xué)問題。美，才是物理的真諦”。追求美是人的天性。事實表明，對物理美的認知，可以激發(fā)物理學(xué)家破譯宇宙密碼的強烈激情與靈感，使學(xué)生產(chǎn)生探索物理的激情與創(chuàng)造的動機，令學(xué)生在感知審美對象的基礎(chǔ)上引起情感反應(yīng)，產(chǎn)生積極聯(lián)想及深刻理解，從而迸發(fā)出創(chuàng)造性思維的火花，產(chǎn)生更濃厚的興趣，挖掘更深的學(xué)習(xí)潛能?；谛抡n程改革背景，教師如何在教學(xué)過程中有意識地滲透美學(xué)教育，增強學(xué)生的審美能力，促進學(xué)生身心和諧發(fā)展。筆者從以下幾方面淺談了高中物理教學(xué)實踐中有意識滲透美學(xué)教育的看法：

一、教學(xué)中引入詩詞佳句，感悟物理中的文學(xué)美

古典詩詞是中華民族優(yōu)秀傳統(tǒng)文化中的瑰寶，博大精深，意存高遠。許多詩詞不僅以精湛的文學(xué)藝術(shù)價值而膾炙人口，還蘊含了深刻的哲理，蘊含著豐富的自然科學(xué)知識及多彩的物理現(xiàn)象。

在物理教學(xué)中引入詩詞佳句，探究詩詞中描述的自然現(xiàn)象與物理規(guī)律，使文學(xué)知識和物理知識互相滲透，可以極大激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。比如：講相對運動參照物時引入“看山恰似走來迎，仔細看山山不動，是船行”“臥看滿天云不動，不知云與我俱東”。講慣性時引入“船到江心拋錨遲，懸崖勒馬早已晚”;講反射折射時引入“空谷傳響，哀轉(zhuǎn)久絕”“池水映明月，潭清疑水淺”;講地球自轉(zhuǎn)公轉(zhuǎn)時引入“坐地日行八萬里，巡天遙看一千河”;講能量轉(zhuǎn)化時引入“飛流直下三千尺，疑是銀河落九天”“會挽雕弓如滿月，西北望，射天狼”;講分子運動論時，引入“墻角數(shù)枝梅，凌寒獨自開。遙知不是雪，為有暗香來”。

二、學(xué)習(xí)物理規(guī)律及其數(shù)學(xué)表達式，感悟物理學(xué)的簡潔美

自然界的現(xiàn)象錯綜復(fù)雜，背后隱藏的規(guī)律卻很簡單，物理學(xué)正是建筑在這一基礎(chǔ)之上。當(dāng)年哥白尼之所以敢于向“地心說”發(fā)起挑戰(zhàn)建立“日心說”，正因為他堅信宇宙規(guī)律的和諧美妙。而托勒密的“地心說”把亞里士多德的9層天擴大為11層，再增加本輪就太過復(fù)雜。被物理學(xué)家爭執(zhí)了一百多年的“熱現(xiàn)象”，卻以三句話做了結(jié)論“物質(zhì)是由分子組成的，分子永不停息地做無規(guī)則運動，分子間有相互作用的引力和斥力”。牛頓第二定律呈現(xiàn)的運動與力的關(guān)系“F=ma”形式如此簡單，內(nèi)涵卻極其豐富。愛因斯坦的質(zhì)能方程E=mc，以極簡的數(shù)學(xué)公式深刻反映了質(zhì)量與能量的關(guān)系亦有異曲同工之妙，它們都是以極度濃縮的數(shù)學(xué)語言，寫出了物理世界的基本結(jié)構(gòu)和本質(zhì)，可以說是造物者的詩篇，這些都充分體現(xiàn)了物理理論和物理規(guī)律數(shù)學(xué)表達形式的簡潔美。

三、挖掘物理規(guī)律的聯(lián)系和共性，感悟物理學(xué)的和諧統(tǒng)一美

自然界本身是一個和諧的整體，支持其運行的自然規(guī)律也具有和諧性和統(tǒng)一性，以其為研究對象的物理學(xué)必然會體現(xiàn)這一特性。愛因斯坦曾說過“如果不相信我們的理論結(jié)構(gòu)能夠領(lǐng)悟客觀實在，如果不相信我們的世界的內(nèi)在和諧性，那就不會有任何科學(xué)”。

物理學(xué)家對和諧統(tǒng)一美的追求，對推動物理學(xué)的發(fā)展起著十分重要的作用。焦耳追求熱、功的統(tǒng)一，從而測量出熱功當(dāng)量;法拉第由于堅信物理學(xué)的和諧統(tǒng)一，由電生磁發(fā)現(xiàn)了磁生電。教學(xué)中加強學(xué)生對物理和諧統(tǒng)一美的理解認知，可以使學(xué)生加深對物理知識的理解和應(yīng)用。

四、挖掘物理規(guī)律的共性，感悟物理學(xué)的對稱美

對稱是廣泛存在于自然、社會中的一種現(xiàn)象。在生活中，人們只要稍微留意就會發(fā)現(xiàn)，自己生活在一個充滿對稱的世界里：人的眼、耳、腿是兩兩對稱的，每片雪花的晶體結(jié)構(gòu)是對稱的，鳥類的雙翼是對稱的，詩人們尋找的韻律對仗和整齊疊句是對稱的，很多偉大的建筑也是對稱的。

五、學(xué)習(xí)了解物理學(xué)史，感悟物理學(xué)的精神美

在物理學(xué)發(fā)展史上，許多物理學(xué)家宛如璀璨群星，他們偉大的智慧照亮了物理學(xué)的發(fā)展之路 。物理學(xué)的發(fā)展歷程，也是物理學(xué)家對真善美執(zhí)著追求的過程。哥白尼堅信宇宙的和諧美妙，勇于挑戰(zhàn)權(quán)威建立“日心說”，布魯諾堅定捍衛(wèi)哥白尼學(xué)說被殘忍的教會燒死在羅馬的鮮花廣場，盧瑟福α粒子散射實驗的目的是證實湯姆孫原子模型的正確性，實驗結(jié)果卻成了否定湯姆孫原子模型的有力證據(jù)。在此基礎(chǔ)上，盧瑟福提出了原子核式結(jié)構(gòu)模型。由此我們看到了自然界的奇妙與和諧，看到了科學(xué)家批判的頭腦、質(zhì)疑的精神、樂于探究自然界的奧秘、勇于創(chuàng)新和實事求是的科學(xué)態(tài)度。牛頓的萬有引力定律是在哥白尼、第谷、開普勒、伽利略、胡克、哈雷等人研究的基礎(chǔ)上，又經(jīng)過長達20年的探索才得以完成，我們看到科學(xué)是全人類的事業(yè)和財富，任何科學(xué)概念的形成、每一個科學(xué)定律的建立，所有重大的科學(xué)發(fā)現(xiàn)都浸透了很多代科學(xué)家堅韌不拔的精神以及百折不撓的努力，匯聚和利用了許多人的研究成果才得以完成，科學(xué)探究過程不是一帆風(fēng)順的，都經(jīng)過了曲折和磨練，科學(xué)家需要頑強的意志甚至是獻身科學(xué)的犧牲精神，需要與他人合作的團隊精神。我國物理學(xué)家錢三強、何澤慧夫婦于1946年在巴黎發(fā)現(xiàn)鈾的三分裂和四分裂，這些又給了中國人自豪感，而當(dāng)今我國與世界科技發(fā)展仍存在巨大差距，應(yīng)該增強學(xué)生的民族意識，樹立振興中華、科學(xué)服務(wù)于人類的使命感與歷史責(zé)任感。

物理學(xué)中處處蘊含著美，物理學(xué)家對美的追求，強烈影響著物理成果的內(nèi)容和形式，在高中物理教學(xué)過程中有意識的滲透美學(xué)教育，也必將深刻影響學(xué)生對學(xué)習(xí)物理的態(tài)度和成果。

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