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如何在物理教学中进行美育

美育，是审美教育或美感教育的简称，指培养学生正确的审美情感和审美能力的教育。

美感，是人具有的多种情感中的一种，是由于审美活动而产生的情感。在审美活动中，

人是审美主体，审美对象是审美客体。由于并非所有事物都能成为审美对象，也并非所有

审美对象都能引起审美主体的美感。因此，需要研究物理学如何成为审美对象，怎样才能

使它引发学生的美感。这就需要教师在理解物理美之形成的基础上，抓住并注重展现物理

美的特有形式，及积极在物理教学活动中进行审美再创造。

一、物理美的本质与形成

一个事物自身必须含有美的本质，才有可能形成为审美对象。按照马克思主义的美学

观点，美的本质乃是合规律性与合目的性的统一。这里的目的，乃指人想在客观世界中通“

过自己给自己提供客观性和“实现自己的趋向”。显然，这种实“现自己的趋向”，只有在符合

客观规律时才能成为现实，必须借助一定的具体形式才能实现。

当物理学家运用观察、实验、逻辑的手段研究物质世界时，正是他们在客观世界中通

过自己的努力来给自己提供一种客观性，探求物质运动合于他们自己内在尺度的形式。所

以，所有成功的物理实验都含有充足的美学理论所要求的那种合规律性与合目的性的统“

一”，即物理科学含有足够的美的本质。

然而，这种美的本质是内在的，它要靠某种人化形式来表现出美。不同的物理学家，

不同的研究方法，可能对同一物理内容产生不同的人化形式。法拉弟的力线和麦克斯韦的

方程组；磁荷观点的磁介质理论与分子电流观点的磁介质理论；薛定锷的波函数和海森伯

的矩阵理论??都是同一物理对象的不同人化形式。从美学角度说，这反映了物理学家的

审美个性。

但是，尽管不同的物理学家的审美个性有很大差异，他们都认为有序比无序美，都直

觉地倾向于演绎的、归纳的、数学的、被验证的、和谐的、对称的、简洁的物理结论才是

美的。这些共同的审美观念构成了物理学家群体的审美意识。

需要强调，物理学家的审美意识和审美个性在他们的研究全过程中都具有相当的能动

作用。哥白尼认为，托勒密88个圆的地心说既不简洁，又不优美，从而萌发了日心说的

意念；牛顿为了消除望远镜中像的不美（像差和色差），着手研究光学；库仑用对称的思想

解决了等量带电的困难；斯涅尔为从无序的杂乱数据中寻求直观、有序、简洁的表达

形式，用角的正弦比替代角本身的比来表述折射率??。这些例子都说明了审美意识与审美

个性的能动作用。从这一角度来说，物理学的结论又是物理学家的一种审美创造，其创造

过程的特点是以美启真，求美至真。还应指出，在多数情况下，物理学家的审美意识对自

身工作的能动作用常不像文学家、艺术家那样直接、明确和迫切。这是因为物理学家并不

创造供人们直接欣赏的形象，而是在发现自然界的真谛。如果说文学艺术的形象美是真与

善的统一，那么物理科学揭示的真“”，由于其高度的抽象性，而不直接使人们的心理感受

到善“”。它还需要通过具体的技术手段在显现自身的社会功利性之后（如给人民生活带来

方便），才使人们感受到善。

二、物理学的形式美

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一个事物内在的美的本质，只有借助具体的形式，才能最终成为审美对象。迄今为止

的物理学发展史表明，在追求有序的研究中，物理学家们都采用简洁、对称、和谐的形式

来表达所得到的序“”。于是，它们亦就成为物理美的共同形式。

（一）关于简单美

简单，给人以明快、利落、精炼的美感。

1.内容简单美具体物理学知识展现的物理学简单美，即内容简单美。物理学的研究对象，

大到百亿光年的宇宙，小到寿命仅为10-23秒的共振粒子，但物理学只用有限的规律就

简洁地概括了它们千变万化与繁多杂乱的运动。试想，当茫茫宇宙的无数繁星，竟和地上

机械运动的万物一起被纳入了一个体系。

物理学内容的简单美有着广泛的表现：在准确的基础上力求简明地表述概念规律，在误差

许可的范围内力求精简装置与操作；处理实验数据力求一目了然，等等。精辟的物理语言，

凝炼的数学描述，使内容的简单美更加突出。例如：让众多物理学家争执了100多年的

热，却仅以十个字做了结论：大“量分子的无规则运动”。仅仅十个字，科学、准确、简洁

已尽在其中。又如质能方程E=mc2，仅用初等数学的常规运算，就沟通了微观与宏观的界

域。需要强