物理教學(xué)管理論文

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[論文關(guān)鍵詞]物理教學(xué)美育美學(xué)探討

[論文摘要]物理學(xué)是以觀察實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，需要高度理性思維的自然科學(xué)，它具有精密、嚴(yán)謹(jǐn)、求實(shí)、理性的特點(diǎn)。因此，在教學(xué)中人們常常忽視了它豐富的美學(xué)價值，在全面實(shí)施素質(zhì)教育的今天，美學(xué)教育將是人才培養(yǎng)的重要組成部分，本文依據(jù)美學(xué)的有關(guān)理論對物理學(xué)中美學(xué)問題進(jìn)行了探討和研究。

蔡元培先生說過：“凡是學(xué)校所有課程，都沒有與美育無關(guān)的。”作為學(xué)校的課程之一的物理學(xué)，無疑，她也是美的。這要求教師充分的挖掘和研究教材，充分發(fā)揮它的美育功能，把其美的一面呈現(xiàn)給我們的學(xué)生，讓學(xué)生在物理中欣賞美、享受美和追求美，促進(jìn)他們對物理的學(xué)習(xí)動力，激發(fā)他們的學(xué)習(xí)熱情，這是每一個物理教師必須面對的一個課題和挑戰(zhàn)。筆者經(jīng)過初淺的整理，談?wù)勎锢韺W(xué)教學(xué)中的美育滲透。

一、滲透辯證唯物主義精神和貫穿愛國主義精神教育

1.在物理教學(xué)中，要幫助學(xué)生學(xué)習(xí)和樹立辯證唯物主義的一些基本觀點(diǎn)。如電荷間，磁體間的相互作用，因表面上與中介物無關(guān)，被稱為超距作用；法拉第提出電荷，磁體周圍存在著電場，磁場；赫茲用實(shí)驗(yàn)法證實(shí)了電磁波的存在，從而得出“場”是物質(zhì)的一種表現(xiàn)形式。“作用力與反作用力”、“引力與斥力”、“波粒二象形”等是辯證唯物主義中的“對立統(tǒng)一”的物理事實(shí)。物質(zhì)的三態(tài)，全反射中的臨界角，光電效應(yīng)中的極限頻率等體現(xiàn)了自然界中的量變引起質(zhì)變……這些豐富的素材對培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)世界觀的作用不可忽視。

2.我國在科學(xué)上所取得的巨大成就，是展現(xiàn)在學(xué)生面前的一卷愛國主義教育的詩篇。物理學(xué)史是一部科學(xué)發(fā)展的歷史，其中蘊(yùn)含著豐富的美育素材。在教學(xué)中，要不失時機(jī)地介紹我國古代科學(xué)家取得的科技成果，以及對世界文明史的貢獻(xiàn)，介紹新中國成立以來，我國在社會主義建設(shè)和科學(xué)技術(shù)上取得的成績，激發(fā)其民族自豪感，培養(yǎng)愛國主義情操，從而形成正確的立場和觀點(diǎn)。

二、物理學(xué)知識體系中的形式美

物理教育中更多的美學(xué)因素存在與物理本身的知識體系里，物理學(xué)反映的是科學(xué)的真，科學(xué)的真又表現(xiàn)出科學(xué)的美。物理學(xué)研究的對象是自然界的運(yùn)動變化規(guī)律，因而物理知識首先便體現(xiàn)出與之相對應(yīng)的自然美，如力學(xué)中的回音、共鳴、天體運(yùn)動規(guī)律、波的圖像；熱學(xué)中的結(jié)晶體的多樣化，水在不同溫度下呈現(xiàn)出的水蒸氣、水紋、雪花、冰塊；光學(xué)中的光的色散、干涉和衍射圖樣，給人以美的享受。由于大自然的美妙神奇和物理學(xué)家對美的不斷追求，物理知識體系中充滿了形式美的因素，不勝枚舉，先就其中主要形式敘述如下。

1.簡潔美

簡潔，給人以簡單、明了、深遠(yuǎn)、有序的美感。例如，運(yùn)動和力的關(guān)系，曾經(jīng)困惑人類幾千年，但一旦揭開其面紗，呈現(xiàn)出的關(guān)系卻是“F=ma”，如此明了如此簡單。又如愛因斯坦的質(zhì)能方程“E=mc2”，形式十分簡單但是內(nèi)容卻是極其豐富——用最精練的語言最少的符號，揭示了奧秘?zé)o比的自然規(guī)律，所表達(dá)的簡潔美令人嘆為觀止。

2.和諧美

作為客觀物質(zhì)世界反映的物理學(xué)理論也是和諧的、內(nèi)在自洽的。物理學(xué)中的經(jīng)典牛頓力學(xué)就體現(xiàn)出一種高度統(tǒng)一的和諧。牛頓用歸納法獲得了力學(xué)的有關(guān)基本概念和三大定律，又用演繹法從這些基本概念和定律出發(fā)，構(gòu)建起整座和諧的科學(xué)大廈。而物理學(xué)中由物理概念、規(guī)律、公式這些抽象的方法去描述一個完整的、有序的、有規(guī)律的物理世界的完美和諧的圖景，如振動圖像、波動圖像、氣體性質(zhì)圖像、導(dǎo)體的伏安特性曲線、交流電的圖像等，數(shù)不勝數(shù)，比比皆是。

3.對稱美

對稱美是指整體各部分之間的相稱和對應(yīng)，如空間上的和諧布局，時間上的節(jié)律協(xié)和。對稱之所以令人產(chǎn)生美感，是因?yàn)閷ΨQ中存在著某種“重復(fù)”、“均衡”、“有序”的東西。由于物理學(xué)揭示了自然界物質(zhì)的存在、構(gòu)成、運(yùn)動極其轉(zhuǎn)化等規(guī)律的對稱性而產(chǎn)生的美感，稱為物理學(xué)的對稱美。

傳統(tǒng)美學(xué)中的對稱美僅僅指人們感性認(rèn)識中的三維空間的對稱，而物理中的對稱美感既有物理現(xiàn)象的對稱美，比如引力與斥力，“電生磁”與“磁生電”，粒子與反粒子，物質(zhì)與反物質(zhì)等等；但更重要的是包含各種數(shù)學(xué)空間的對稱美，那是一種理性范疇的對稱。這種對稱性雖然不直接顯示，但卻更受到物理學(xué)家的推崇。在現(xiàn)代物理學(xué)中，對稱性已經(jīng)成為一種重要的思想方法，即對稱性指導(dǎo)物理學(xué)的研究。如果說麥克斯韋是從直接可見的關(guān)于電和磁的對稱性以及數(shù)學(xué)形式的對稱性方面建立了電磁學(xué)理論的話，那么愛因斯坦則是通過對深層的直接經(jīng)驗(yàn)無法觀察的對稱性進(jìn)行了深刻的思考建立了他的狹義的相對論。

對稱是美的，但是不對稱在物理學(xué)中也絕非一定是丑的。破缺在一定條件下也能給人以美的感受，現(xiàn)代物理學(xué)同樣愛好它們。

4.多樣統(tǒng)一美

“多樣”是指整體中所包含的各部分在形式上相互區(qū)別的差異性，體現(xiàn)了各個事物個性的千姿百態(tài)和豐富變化；“統(tǒng)一”是指整體中所包含的各個部分在形式上的某種共同特征，以及他們之間的互相呼應(yīng)和襯托關(guān)系，體現(xiàn)了各個事物共同和整體聯(lián)系。在物理學(xué)發(fā)展史上，物理學(xué)家在感受自然界多樣性的過程中，逐漸認(rèn)識到自然界的統(tǒng)一性，并執(zhí)著地追求自身理論的統(tǒng)一。例如牛頓力學(xué)把天上、地上的所有物體的機(jī)械運(yùn)動規(guī)律都統(tǒng)一起來；麥克斯韋的電磁理論把光、電、磁的運(yùn)動統(tǒng)一起來；德布羅意的物質(zhì)波假設(shè)和量子力學(xué)理論又把粒子運(yùn)動和波動在新的層次上統(tǒng)一起來；能量溝通了力學(xué)、熱學(xué)、電磁學(xué)、光學(xué)、原子物理學(xué)等領(lǐng)域；質(zhì)能關(guān)系把物質(zhì)的質(zhì)量和能量統(tǒng)一起來；各種守恒定律找到了各種運(yùn)動變化的統(tǒng)一等。

物理中的研究方法也是多樣性統(tǒng)一的美。如平行四邊形法則統(tǒng)一了矢量運(yùn)算方法；再如等效法，將復(fù)雜的物理現(xiàn)象和過程轉(zhuǎn)化為一種簡單的物理現(xiàn)象和過程，然后加以處理，像串并聯(lián)電路的總電阻，合力和分力、合運(yùn)動和分運(yùn)動等。另外，在形成概念和發(fā)現(xiàn)規(guī)律的過程中，常常用的分析與綜合、歸納和演繹、分類與比較等等。所有這些都體現(xiàn)了物理學(xué)中統(tǒng)一多樣的美學(xué)特征。

三、具備科學(xué)精神、科學(xué)態(tài)度與思維方法

物理學(xué)知識的形成過程就是科學(xué)精神的積淀過程。在物理教學(xué)過程中，教師應(yīng)珍惜這一寶貴財富。物理學(xué)中的科學(xué)精神主要包括：崇尚科學(xué)，崇尚真理，熱愛科學(xué)，熱愛真理的精神；敢于懷疑，百折不撓積極進(jìn)取的精神；勇于探索，堅(jiān)持真理，實(shí)事求是，一絲不茍的精神；善于協(xié)調(diào)，團(tuán)結(jié)合作的精神。科學(xué)態(tài)度教育是物理學(xué)教育的重要職能。在物理教學(xué)過程中，要注重展示科學(xué)的客觀真實(shí)性，培養(yǎng)學(xué)生以實(shí)事求是為基礎(chǔ)的科學(xué)求真精神。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)時，要求學(xué)生充分尊重實(shí)驗(yàn)事實(shí)，向?qū)W生開展“實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)”的教育；要求學(xué)生按照一定的程序規(guī)范操作，有目的、有計劃地觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，如實(shí)記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和數(shù)據(jù)，不弄虛作假、臆造事實(shí)。當(dāng)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與自己所學(xué)理論不相吻合時，更要認(rèn)真分析、尋找原因，大膽質(zhì)疑，培養(yǎng)一絲不茍的求實(shí)態(tài)度。