物理之“美”

可雪晴 芦鹤

一、美育与物理教育

美育在每个学科中都是必不可少的，美学在物理学科中的地位可谓卓群。那么，深入到物理教育与审美教育中，两者究竟存在什么关系呢？我们不妨用比较的方法来探究。

首先，物理教育的使命可表述为：培养学生认识宇宙，学会从物质组构和运动的繁杂、混乱无序之中，整理出统一的、简洁的秩序和规律。审美教育的使命可表述为：培养学生具有正确的审美观和鉴赏美、创造美的能力，学生从零散、无序的艺术哲学之中整理出令人神往的秩序和规律。这里所谓的“秩序”意味着真理与和谐。它广泛而深入地影响着学生的情感、想象、思想、意志和性格。它能丰富学校的文化精神生活，激起学生的情绪体验，有助于培养高尚情操，提高社会主义觉悟，鼓舞学生为实现共产主义理想和创造一切美好的事物而奋发向上。可见，物理教育与审美教育都是为了秩序”，追求“规律”，只是学科不同，相应的教育方式和方法各有特色而已。

物理学具有自身的科学美，体现了美学原理，并不能就此将物理学等同于美学，或者将两者混为一谈，其实它们作为独立的学科，都具有不可相互取代的独立性。

二、物理学中美育的任务

物理教育中的美育应根据学科教育目标，结合中学生审美心理特点和生理特点，通过揭示物理学的“真”与“美”，使广大中学生开阔视野、和谐关系、陶冶心灵、开发智能、活泼气氛、增强情趣。

一是培养学生正确的审美观，激发他们创造美的热情物理知识的真是美的基础，没有真就没有美。美不是抽象的、空洞的、神秘的东西，它离不开物质的结构与运动。

二是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美育通过陶冶学生的心灵，起到以形悦心以情感人，以美引善，以美育人的作用，从而培养学生具有优良的道德。

三、物理学的美学特征

（一）简洁美与深刻美

牛顿曾说：“自然界喜欢简单化，而不爱以什么多余的原因夸耀自己。”物理虽然包罗万象，看似纷繁复杂，但他们所遵循的规律确实简单，简洁的。我们初中课本上的定理、定律，都力求用最简介的语言来描述。物理学也在对简洁的追求中，慢慢发展起来。爱因斯坦也指出：自然规律的简单性也是一种客观事实，而且正确的概念体系必须使这种简单性在主观方面和客观方面保持平衡。”可见，最简洁的物理理论最能给人美的享受。但这里值得注意的是，这里所说的简洁，不是指屋里内容简单，而是一种理論结构的简洁，逻辑规律表达式的简洁。物理本身是极具内涵性十分深刻的一门学科。

（二）统一美

物理研究过程，是研究系统的共性，最终把共性归纳成简洁而深刻的统一形式。在教学过程中，我们通常会先引入千姿百态的物理现象，然后我们引导学生把这千篇一律、杂乱无章的东西，归纳成简洁统一的形式，让学生去品味其中的美感。

（三）和谐对称美

古希腊毕达哥拉斯学派认为，宇宙与数之间之所以美，是因为他们是和谐的。在物理中，和谐美主要表现为物理理论的内容协调、自然和形式均匀。从微观粒子到茫茫宇宙，世界万物都在和谐中，遵循着自己的规律，体系虽庞大，但和谐并存。

我们在研究自然时，必然要用和谐的眼光理性的分析。例如：磁通量把本来并不存在的抽象物理模型：磁感线与描述客观寻在的磁场强弱的物理量：磁感应强度有机的联系了起来。由此可以看出，科学理论和科学规律，都具有和谐美。而这对于学习物理方法的优化也是十分重要的。

对称美是我国最传统的一种美。例如古建筑天安门、故宫，都会在布局空间上给人一种方位上的美感。通过建筑的美我们能理解什么是对称美。

物理中的对称形式数不胜数：作用力与反作用力、吸引与排斥、上浮和下沉、正电与负电……等等，这些更揭示了自然界的对称性。正是因为对称性，我们的得到了很多守恒定律。能量守恒定律、电荷守恒定律……这些定律都是物理规律具有对称性的必然结果。顺着这个出发点，我们进一步可以有方向性的探索自然界。在教学过程中，我们引导学生从规律结构的对称性来认识守恒规律，并启发学生感受对称中的没，可以激发学生对物理学习的兴趣，并更有规律地理解和记忆。

（四）理论美和实验美

物理学是一门实验科学，将实验的科学性与艺术性融为一体，对于物理教学有着重要意义。物理实验不只是一种教学方法，更是一种重要思想。我们把实验观察到思维加工，总结出规律之后，又回到实际生活中。这种思想本身就体现了一种科学改造自然的美。我们用物理实验解决人们的屋里难题，启迪思想。

美不仅是人类追求的目标之一，还要按照美的规律去认识世界，改造世界。所以我们更应把指导学生从科学美的角度去人是物理、学习物理作为物理教学中的一个重要内容。这样一定可以使学生对屋里的理解在科学审美在得到飞跃和升华。

四、教师关于美育教学任务

作为一名中学物理教师，要结合物理学科本身的特点，在物理教学中合理的渗透美育，使物理课堂更具生机和美感。不能忽视美育的重要性。

在我们的教学中，主要任务有如下几点：

（一）让学生体会古今中外物理学家们不畏艰辛，追求真理的探索精神。

科学每前进一步都是无比的艰辛，需要付出极大的牺牲和努力的，他们的付出是常人无法想象的。这种锐意进取的精神本身不就是一种美吗？我们要让学生求真、求实，发奋进取，树立最科学的正确态度。

（二）让学生感受到物理中的美

在学习物理中，一定要引导学生感受物理中的美。比如物理公式的结构美，光学镜面反射对称的美，实验探究中的实验美……这些都可以通过切实的物理课感受和动手操作感受出来的，激发学习兴趣。

（三）帮助学生发现美和创造美

美无所不在。我们要帮助学生从物理美育中出发，培养学生发现创造美的能力。通过实践创造物理之美。业余进行发明创造，物理源于对生活的热爱。

总之，从物理教师应该是“塑造新一代心灵美的科学人才的工程师和艺术家”这一视角出发，物理教育中的美育万万忽视不得。如果说学生是神话中的阿里巴巴，物理学是珍藏宝贝的山洞，那么，物理教育中的审美观点就是“芝麻，芝麻开门吧！”的神秘符咒。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。