美学思想在物理教学中的渗透 .pdfVIP

美学思想在物理教学中的渗透

【摘要】物理是研究自然界中物体运动变化规律的一门科学，是自然科学的

一个重要组成部分，那么物理中蕴涵着美也是必然的。物理中的美是科学美的一

部分，而科学美又不同于艺术美那么直观，不易为人们所理解，为揭示中学物理

中的科学美，本文就根据科学美的一般范畴和领悟方法，做一抛砖引玉的浅论，

主题是中学物理中的美学思想在教育中的作用。

【关键词】物理学；美学；自然科学

引言：近年来，人们充分认识到美育是全面发展教育的重要组成部分，是德

育、智育等所不可替代的。以往学校的美育比较强调通过文学、音乐、美术等学

科进行，而忽视了借助于数学、物理、化学等自然学科来进行美育。谈到美，人

们往往认为只有文学、艺术才存在着美的问题。诚然，文学、艺术都以其形象、

特有的方式反映客观实在，而物理学也从一定的角度反映了客观世界。既然文学、

艺术中都存在着美，可以推断物理学中也必然存在着美。物理学研究的对象是自

然界中物质的运动形式和基本结构，自然界本身是美的，她从微观的基本粒子到

浩瀚的宇宙天体，都充满了美，物理学的美正是这种自然美的概括和反映。

1.物理教学中实施美育的现状现思考

尽管目前社会对素质教育的呼声日趋高涨，各地也在大力实施素质教育，但

中学物理教育中的美育仍处于相对薄弱区。我认为主要原因有三点：一是我们的

物理教师过去长期受应试教育的影响，对科学美的认识肤浅，虽然也曾感受过物

理世界的美，但这个感觉是朴素的，因而在自己的教育中难于动之以情地展示给

学生；二是教育观念仍局限在应试教育的怪圈中，使得教师难于在物理教育中实

施美育，因而很少主动去挖掘物理学的美育因素；三是目前中学教育中素质教育

的全面落实正处于摸索之中，这使得美育在中学教育中的落实仍滞后于其它方

面。

2.物理学的美表现在以下几个方面

2.1简洁美与深刻美；简洁美是以简单、洁净呈现其美感，简洁美是科学美

的特征之一。作为反映物体运动变化规律的物理来说，那种最简洁的物理理论最

能给人以美的享受，物理美的简洁性并不是指物理内容本身简单，而是物理理论

体系的结构和物理规律的数学表达形式简洁。物理概念和规律能客观地反映物质

世界的属性及其运动变化规律，所以物理本身的内涵又具有深刻性。例如，爱因

斯坦的质能方程E=mc2，其反映的质量与能量之间的联系及其数学表达式简洁

无比，但却成了指导了人们进一步对核反应规律的认识和从核反应中去获得巨大

能量的基础理论，从这点讲又是深刻的。

2.2统一美与奇异美；统一美是物理研究与发现过程中所追求的，也是中学

物理教学与学习的科学方向，在组织教学和指导学生学习时，通过研究系统的共

性，把共性归纳成为简洁而深刻的统一形式，并启发学生去品味其中的美感，以

培养学生的科学的审美观念。

自然界中的物体都有区别于其它物体的个性，这种个性往往闪烁着超群脱

俗、不同凡响的奇异美，正如培根所说：“没有一个极美的东西不是在调和中有

某种奇特！”科学的奇异美表现在两个方面，一是概念或结论的不同凡响、惊人

骇世；二是其表达的神奇奥妙、令人折服，例如，E=mc2告诉我们每单位物质

都具有惊人的能量，而原子弹、氢弹则能释放出这种惊天地泣鬼神的能量，E=mc2

所表达的内涵就是如此的深刻，而形式又是这样的简洁，确给人以一种惊人骇世

之感，这就是一种奇异美。

2.3模型美与和谐美；和谐美是理性地研究自然的基本思路，自然界存在的

和谐性是很多科学家固定的思想方式和研究方法，并成为一种信念和追求。和谐

美是指事物和现象的各种要素、各个部分、各个方面的协调有序、匀称流畅，就

具有多样化的特殊统一美。例如，磁通量把本来并不存在的抽象物理模型——磁

感线与描述客观存在的磁场强弱的物理量——磁感应强度有机的联系了起来，这

就充分体现了和谐美的主要特征：协调有序和多样统一。再例如，中学物理中理

想气体的状

态方程，就把玻意儿定律、查理定律和

盖·吕萨克定律在理想

条件下统一了起来，这又是和谐美的匀称流畅，多样统一。大凡科学理论和

科学规律，都具有和谐美，这是因为理论和规律都具有内在的结构和谐与外在的

功能和谐的两个方面的统一，这种和谐与统一就是科学美的重要组成部分。教学

中通过对类似上述模型与规律的分析，可以促使学生从理性上感悟出物理中的科

学美，由此也就可以在学习物理的过程中发现更多的物理美，这对学习物理方法

的优化无疑是十分重要的。

2.4状态美与过程美；这是从定态与