物理之“美”

可雪晴 蘆鶴

一、美育與物理教育

美育在每個(gè)學(xué)科中都是必不可少的，美學(xué)在物理學(xué)科中的地位可謂卓群。那么，深入到物理教育與審美教育中，兩者究竟存在什么關(guān)系呢？我們不妨用比較的方法來探究。

首先，物理教育的使命可表述為：培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)識(shí)宇宙，學(xué)會(huì)從物質(zhì)組構(gòu)和運(yùn)動(dòng)的繁雜、混亂無序之中，整理出統(tǒng)一的、簡潔的秩序和規(guī)律。審美教育的使命可表述為：培養(yǎng)學(xué)生具有正確的審美觀和鑒賞美、創(chuàng)造美的能力，學(xué)生從零散、無序的藝術(shù)哲學(xué)之中整理出令人神往的秩序和規(guī)律。這里所謂的“秩序”意味著真理與和諧。它廣泛而深入地影響著學(xué)生的情感、想象、思想、意志和性格。它能豐富學(xué)校的文化精神生活，激起學(xué)生的情緒體驗(yàn)，有助于培養(yǎng)高尚情操，提高社會(huì)主義覺悟，鼓舞學(xué)生為實(shí)現(xiàn)共產(chǎn)主義理想和創(chuàng)造一切美好的事物而奮發(fā)向上?？梢?，物理教育與審美教育都是為了秩序”，追求“規(guī)律”，只是學(xué)科不同，相應(yīng)的教育方式和方法各有特色而已。

物理學(xué)具有自身的科學(xué)美，體現(xiàn)了美學(xué)原理，并不能就此將物理學(xué)等同于美學(xué)，或者將兩者混為一談，其實(shí)它們作為獨(dú)立的學(xué)科，都具有不可相互取代的獨(dú)立性。

二、物理學(xué)中美育的任務(wù)

物理教育中的美育應(yīng)根據(jù)學(xué)科教育目標(biāo)，結(jié)合中學(xué)生審美心理特點(diǎn)和生理特點(diǎn)，通過揭示物理學(xué)的“真”與“美”，使廣大中學(xué)生開闊視野、和諧關(guān)系、陶冶心靈、開發(fā)智能、活潑氣氛、增強(qiáng)情趣。

一是培養(yǎng)學(xué)生正確的審美觀，激發(fā)他們創(chuàng)造美的熱情物理知識(shí)的真是美的基礎(chǔ)，沒有真就沒有美。美不是抽象的、空洞的、神秘的東西，它離不開物質(zhì)的結(jié)構(gòu)與運(yùn)動(dòng)。

二是培養(yǎng)學(xué)生高尚的情操，使他們成為：身心健康、全面發(fā)展和有道德的人美育通過陶冶學(xué)生的心靈，起到以形悅心以情感人，以美引善，以美育人的作用，從而培養(yǎng)學(xué)生具有優(yōu)良的道德。

三、物理學(xué)的美學(xué)特征

（一）簡潔美與深刻美

牛頓曾說：“自然界喜歡簡單化，而不愛以什么多余的原因夸耀自己。”物理雖然包羅萬象，看似紛繁復(fù)雜，但他們所遵循的規(guī)律確實(shí)簡單，簡潔的。我們初中課本上的定理、定律，都力求用最簡介的語言來描述。物理學(xué)也在對(duì)簡潔的追求中，慢慢發(fā)展起來。愛因斯坦也指出：自然規(guī)律的簡單性也是一種客觀事實(shí)，而且正確的概念體系必須使這種簡單性在主觀方面和客觀方面保持平衡。”可見，最簡潔的物理理論最能給人美的享受。但這里值得注意的是，這里所說的簡潔，不是指屋里內(nèi)容簡單，而是一種理論結(jié)構(gòu)的簡潔，邏輯規(guī)律表達(dá)式的簡潔。物理本身是極具內(nèi)涵性十分深刻的一門學(xué)科。

（二）統(tǒng)一美

物理研究過程，是研究系統(tǒng)的共性，最終把共性歸納成簡潔而深刻的統(tǒng)一形式。在教學(xué)過程中，我們通常會(huì)先引入千姿百態(tài)的物理現(xiàn)象，然后我們引導(dǎo)學(xué)生把這千篇一律、雜亂無章的東西，歸納成簡潔統(tǒng)一的形式，讓學(xué)生去品味其中的美感。

（三）和諧對(duì)稱美

古希臘畢達(dá)哥拉斯學(xué)派認(rèn)為，宇宙與數(shù)之間之所以美，是因?yàn)樗麄兪呛椭C的。在物理中，和諧美主要表現(xiàn)為物理理論的內(nèi)容協(xié)調(diào)、自然和形式均勻。從微觀粒子到茫茫宇宙，世界萬物都在和諧中，遵循著自己的規(guī)律，體系雖龐大，但和諧并存。

我們?cè)谘芯孔匀粫r(shí)，必然要用和諧的眼光理性的分析。例如：磁通量把本來并不存在的抽象物理模型：磁感線與描述客觀尋在的磁場強(qiáng)弱的物理量：磁感應(yīng)強(qiáng)度有機(jī)的聯(lián)系了起來。由此可以看出，科學(xué)理論和科學(xué)規(guī)律，都具有和諧美。而這對(duì)于學(xué)習(xí)物理方法的優(yōu)化也是十分重要的。

對(duì)稱美是我國最傳統(tǒng)的一種美。例如古建筑天安門、故宮，都會(huì)在布局空間上給人一種方位上的美感。通過建筑的美我們能理解什么是對(duì)稱美。

物理中的對(duì)稱形式數(shù)不勝數(shù)：作用力與反作用力、吸引與排斥、上浮和下沉、正電與負(fù)電……等等，這些更揭示了自然界的對(duì)稱性。正是因?yàn)閷?duì)稱性，我們的得到了很多守恒定律。能量守恒定律、電荷守恒定律……這些定律都是物理規(guī)律具有對(duì)稱性的必然結(jié)果。順著這個(gè)出發(fā)點(diǎn)，我們進(jìn)一步可以有方向性的探索自然界。在教學(xué)過程中，我們引導(dǎo)學(xué)生從規(guī)律結(jié)構(gòu)的對(duì)稱性來認(rèn)識(shí)守恒規(guī)律，并啟發(fā)學(xué)生感受對(duì)稱中的沒，可以激發(fā)學(xué)生對(duì)物理學(xué)習(xí)的興趣，并更有規(guī)律地理解和記憶。

（四）理論美和實(shí)驗(yàn)美

物理學(xué)是一門實(shí)驗(yàn)科學(xué)，將實(shí)驗(yàn)的科學(xué)性與藝術(shù)性融為一體，對(duì)于物理教學(xué)有著重要意義。物理實(shí)驗(yàn)不只是一種教學(xué)方法，更是一種重要思想。我們把實(shí)驗(yàn)觀察到思維加工，總結(jié)出規(guī)律之后，又回到實(shí)際生活中。這種思想本身就體現(xiàn)了一種科學(xué)改造自然的美。我們用物理實(shí)驗(yàn)解決人們的屋里難題，啟迪思想。

美不僅是人類追求的目標(biāo)之一，還要按照美的規(guī)律去認(rèn)識(shí)世界，改造世界。所以我們更應(yīng)把指導(dǎo)學(xué)生從科學(xué)美的角度去人是物理、學(xué)習(xí)物理作為物理教學(xué)中的一個(gè)重要內(nèi)容。這樣一定可以使學(xué)生對(duì)屋里的理解在科學(xué)審美在得到飛躍和升華。

四、教師關(guān)于美育教學(xué)任務(wù)

作為一名中學(xué)物理教師，要結(jié)合物理學(xué)科本身的特點(diǎn)，在物理教學(xué)中合理的滲透美育，使物理課堂更具生機(jī)和美感。不能忽視美育的重要性。

在我們的教學(xué)中，主要任務(wù)有如下幾點(diǎn)：

（一）讓學(xué)生體會(huì)古今中外物理學(xué)家們不畏艱辛，追求真理的探索精神。

科學(xué)每前進(jìn)一步都是無比的艱辛，需要付出極大的犧牲和努力的，他們的付出是常人無法想象的。這種銳意進(jìn)取的精神本身不就是一種美嗎？我們要讓學(xué)生求真、求實(shí)，發(fā)奮進(jìn)取，樹立最科學(xué)的正確態(tài)度。

（二）讓學(xué)生感受到物理中的美

在學(xué)習(xí)物理中，一定要引導(dǎo)學(xué)生感受物理中的美。比如物理公式的結(jié)構(gòu)美，光學(xué)鏡面反射對(duì)稱的美，實(shí)驗(yàn)探究中的實(shí)驗(yàn)美……這些都可以通過切實(shí)的物理課感受和動(dòng)手操作感受出來的，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。

（三）幫助學(xué)生發(fā)現(xiàn)美和創(chuàng)造美

美無所不在。我們要幫助學(xué)生從物理美育中出發(fā)，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)創(chuàng)造美的能力。通過實(shí)踐創(chuàng)造物理之美。業(yè)余進(jìn)行發(fā)明創(chuàng)造，物理源于對(duì)生活的熱愛。

總之，從物理教師應(yīng)該是“塑造新一代心靈美的科學(xué)人才的工程師和藝術(shù)家”這一視角出發(fā)，物理教育中的美育萬萬忽視不得。如果說學(xué)生是神話中的阿里巴巴，物理學(xué)是珍藏寶貝的山洞，那么，物理教育中的審美觀點(diǎn)就是“芝麻，芝麻開門吧！”的神秘符咒。調(diào)動(dòng)學(xué)生的審美思維，啟發(fā)學(xué)生的審美聯(lián)想，讓學(xué)生樹立起這樣一種信念：宇宙存在著一種最終的簡單、對(duì)稱、和諧之美，有待他們?nèi)グl(fā)現(xiàn)，去揭秘，去原天地之美，而達(dá)萬物之理。