寓美育于物理教学中

马　珍

中学物理是一门重要的自然基础学科，在物理学科中贯彻美育教育是时代必然，也是物理学科发展的需要.李岚清同志曾指出：“美育还应在许多学科的教学中贯彻”.下面笔者对物理教学中进行美育教育问题做初步探讨.

物理教学中的美育任务，主要是培养学生对科学的审美感受能力，理解美在科学中表现出来的“以美启真，求美致真”的作用规律，同时丰富学生的理性积淀，以至创造美.为了达到这个目标，可从不同角度对学生进行美育教育.

一、挖掘物理学的科学美，激发学生求知动力

物理科学蕴含着深刻的美的本质.物理规律本身就是和谐的、美妙的，即符合审美的全部要求，它反映了该领域所固有的审美内容.众多物理学家都曾赞叹过物理学本身固有的美学特征：简单、对称、和谐.可简析如下：

1.简单的美. 物质世界的构成和运动展现出的简单：一切物质都由最简单的粒子组成；光沿着最简单的直线传播；行星沿着简单的几何曲线——圆、椭圆、抛物线或双曲线运动.物理模型的简单：质点、弹簧振子、单摆、理想气体、点电荷、电场线、磁感线、理想变压器、光线、薄透镜等，以这些优美的理想模型概括出物质运动的基本规律，变复杂为简单，既简洁又合理，既抽象又形象.物理理论体系、规律、公式表达逻辑上的简单，更令人赞叹：作为支撑经典物理大厦的牛顿运动定律，在宏观低速领域，实实在在地展现其简洁和完美；而作为现代物理大厦支柱的相对论和量子力学，又从更广阔领域描绘了一幅极其简洁的物质组构和运动的生动图像.简单就是美.

2.对称的美.物质世界时空的形象对称：物体竖直上抛和斜抛运动的上升过程与下降过程的时空对称；在光学和固体物理中屡屡出现的空间对称；在交流电和电磁振荡研究中出现的时间对称；其中地球自转、公转带来的白天、黑夜与年复一年的周期与节律，就是学生最易体会的时间对称例子.物理学公式、定律表达方式上和理论结构上所反映的对称：电磁学中静电力的平方反比定律跟万有引力平方反比定律的对称；麦克斯韦根据电与磁的对称性及磁感线图像的对称性，在没有任何实验支持的情况下，大胆地在安培定律中平添了“位移电流”矢量项，建立起他的呈现对称美的方程组，其中主要的四个方程彼此相容，成为电磁场完整的理论体系，被誉为自然界最优美的诗.

3.和谐的美.物理学家认为，物质世界自身及物理理论的“统一”“对应”乃是宇宙和谐的反映.物理学庞大的知识体系，既遵循各自内在的规律，又相互联系，构成一个统一体，如运动定律和万有引力定律的简洁形式所表示的牛顿力学，把地上的力学与天上的力学统一了起来；优秀的麦克斯韦方程把电、磁、光统一为电磁场理论；近代物理支柱的爱因斯坦相对论，把牛顿力学与麦克斯韦电磁场理论统一了起来.而三大守恒定律（物质、能量、动量）乃是物质世界和谐性最完美的体现.“对应”是物理学和谐美的另一表现形式，如电子、质子、中子与正电子、反质子、反中子体现了物质构成的对应；而E=mc²的质能公式则体现了质量与能量的对应等， 此类对应在物理学中比比皆是.

由此可见，物理学在破译宇宙密码的同时，实实在在地展示了其“惊人的简单”、“神秘的对称”和“美妙的和谐”.

对科学美的认识是诱导学生学好物理学的桥梁，事实表明，凡对自然美和艺术美有追求的学生，一旦剖析了物理学的科学美，展现在学生面前的就不再是一堆死气沉沉的公式，而是一串串令人赞叹的珍珠了.在他们对物理学美的赞叹中，提高学习物理的热情，逐渐领悟到物理学有如同诗一般的简洁、对称与和谐之美，他们对学好物理的兴致会更浓，学习潜能挖掘得更深，进而从尝到的学习成果滋味中，更激励他们主动学习、刻苦钻研，构成动因与效果间的“正反馈”.

二、挖掘物理学家的美德，培养学生高尚的情操

美育与道德的善是一致的，美以善为前提，善是美的本源，善又是真与美的归宿和家园.美和德是亲姊妹，美的情感和善的行为是道德的基础.

不论哪一套中学物理教材，都涉及近百名中外著名物理学家.如力学中出现的物理学家有牛顿、伽利略、爱因斯坦、开普勒、亚里士多德、胡克等；电磁学中出现的物理学家有库仑、安培、欧姆、洛仑兹、赫兹、法拉第、麦克斯韦、楞次、焦耳等；光学中出现的物理学家有伦琴、惠更斯、普朗克等；热学中出现的物理学家有布朗、玻意耳、开尔文、查理等；原子物理中出现的物理学家有居里夫妇、汤姆生、卢瑟福等；还可加进华人物理学家的有杨振宁、李政道、钱学森、丁肇中、邓稼先、崔琦、朱棣文等.这些物理学家虽然国籍不同，所处年代不同，各人经历不同，但他们都充分体现出为追求科学真理而不懈努力的美德，他们生平大量动人的事迹，尤其是不怕挫折的拼搏精神、爱国奉献的敬业精神和相互协作的精神都是一部绝好的美育教材，能激起学生心灵的震动.在教学过程中，把物理学家勇于探索，实事求是的科学精神；视苦为乐，顽强拼搏的不屈精神；只图贡献，不求索取的奉献精神；坚持真理，并为捍卫真理不怕牺牲的献身精神等生动事例穿插讲授，使学生深受感染，进而学习和仿效物理学家的这种崇高的精神风貌与美德.

物理学家传记具有永恒的教育价值，它可陶冶学生的心灵，起到以情感人，以美引善，以美育人的作用，从而培养学生高尚的情操，使他们成为身心健康、全面发展和有道德的人.

三、充分展示物理的教学艺术，为学生创设美的情境

教师作为物理学科美育的组织者和施行者，在物理教学中起着主导作用.每堂物理课都应该是教师创作的优美作品，因此在授课艺术上要充分体现物理学科自身的美学规律，产生审美效果. 一般而言，教学艺术的审美性体现在教学设计美、教学过程美、教学语言美、教态美、板书美等常规的可操作方面.

教学设计美往往体现在教学计划、教学方案别具一格、新颖可行、富有成效.教学过程美应体现在开始能引起学生兴趣，使学生全神贯注地投入；衔接能环环紧密相扣、别具匠心；转化能自然畅达、波澜起伏、引人入胜；结尾能令学生茅塞顿开、余味无穷、发人深思.教学语言美体现在无论书面还是口头语言都应该生动形象、言简意赅、精确明快、富有情感和幽默感.物理教师的语言是思维艺术的展露，课堂语言的组织和设计也反映了教学思维的深刻程度.精湛的语言能使物理规律表述得妙趣横生.尤其是具有直观性和启发性的形象化比喻手法，能激起学生展开想像的翅膀.诸如教师在讲述原子结构时，可把原子比作一个体育馆，而原子核就像挂在馆中央的一个玻璃球.这种形象描述生动地展示了原子核与原子关系的图景，令学生容易理解，印象深刻.又如在讲直线运动时，学生对“加速度变小的加速运动”这句话很难理解，教师可以打个比喻 “像人长个子一样，开始长得快，后来长得慢，但仍在长”，这样学生就更易于理解了.当然，教学语言还要求有和谐的节奏，抑扬顿挫，注重轻重缓急，力争声情并茂.至于教态美则应体现为教师衣着打扮美观大方、仪态端庄、待人真诚和举止自然.板书美则体现为布局协调、重点突出、书写规范和字体漂亮.但是，这些教学艺术还应与物理学自身具有的简单、对称、和谐的美学特征紧密结合，在学科教育中最大限度地渗透美育.

总之，物理教师应该是塑造新一代心灵美的科学人才的工程师和艺术家，有责任、有义务在物理教学中贯彻美育教育，调动学生的审美思维，启发学生的审美联想，让学生树立起这样一种信念：宇宙存在着一种最终的简单、对称、和谐之美，有待他们去发现，去揭秘，去“原天地之美，而达万物之理”.