论物理教学中的审美教育《课程教材教法》201501

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1、论物理教学中的审美教育乔通1邢红军2胡扬洋2（1.西南大学科学教育研究中心，重庆400715；2.首都师范大学物理系，北京100048）摘要：物理美足在物理研究或学习十，通过理性与感性的相互交融在人的头脑屮形成的感性形象。物理美育可以促进学生理解物理知识，激发学习动机，培养追求科学真理的价值观。实施物理美育的关键是让学生经历科学发现过程，体会科学发现乐趣和科学思想方法。关键词：物理美；笑感；美育对于物理美的认同，早已成为物理学共同体不争的事实。早在两千多年前，毕达哥拉斯学派就提岀了“美是和谐勾比例”的美学思想11]

2、。近代物理学家哥白尼曾这样评价U心说：“我们发现在这种排列的背P是宇宙令人惊叹的对称性，以及天球的运动和大小之间明显的和谐关联。”121现代物理学家更足对笑情旮独钟，爱因斯坦认为：“从那些看来同直接可见的真理十分不同的各种复杂的现象中汄识到它们的统一性，那是一种壮姗的感觉。”[3]费曼说:“白然界具有简单性，因而足极其美丽的。”[41可见，物理学家在探索自然过程中都冇着深刻的美感体验。然而，大多数学生学习物理的感受却与物理学家大相径庭。在学生眼中，物理世界是一个严格服从物理规律的冰冷、死寂的世界，不容许个人进行主观

3、创造，物理课本中充满了枯燥的数学推导和冷峻的物理公式，因此，物理学没有丝毫美感可言。科鉴于此，木文对物理芙育展开深入研究，以期对中学物理美育有所启示。一、物理美的追问要进行物理美育，首先应该明确物理美是什么？这是物理美育的本体论M题。目前，主要有四种观点。物理学家海森堡认为物理美是“部分同部分、部分同整体的间有协调”。151部分是指个别的物现规律，整体足指物理原理，通过数学关系把两个原本彼此独立的部分配合成-个整体，这样就产生了美。这一观点从形式美的角度对物理美的本质做了探索，不足之处在干仅仅看到美产生的客观条件，

4、而忽视丫产生美感的主观因素。第二种观点把物理笑归属于然笑。这种观点看到了物理学的研究对象是£1然界，与白然美的研究对象足-•致的，因此汄为物理美属于自然美。161这种观点也存在理论困难，因为我们欣赏tl然美借助的足直接感性的判断，不需要动川思想，而体验物理芙却需要发挥理智的作用。因此需耍将物理美和自然美加以区分，于是便有了第三种观点。第三种观点源于物理学家彭加勒，他认为物理美“不是打动感官的美，也不是质地美和外观笑；这样的笑与科学无关，我意指那种比较深奥的笑，这种笑來&各部分的和谐秩序,并且纯粹的理智能够把握住它。

5、”171这种观点看到物理学在研究过程屮借助了逻辑和数学的理性工具，并川数学形态表现出物现学的定律和理论架构。它诉诸人的理智，由此便认定物理美不是感性的审美意象，而是一种理件美。在第三种观点的菽础上，就产生Y第四种观点。这种观点认为，物理美不是简单的理性焚，物理类的产中过柷是感性和理性相互交融和统一的过程。显然，这种观点明确了理性的作用，体现了物理美的特点。并且这种观点强凋了感性因素是美的不可或缺的成分，不仅符合事实，而且与美学界对美的普遍汄识冇丼同之处，因而体现出/很好的理论兼容性。我们认为，所谓物理美就是在物理研

6、究或学A）屮，通过理性和感性的相互交融在人的头脑中所形成的感性形象（即意象）。是人在物理认识活动的基础上，对其中的物理图像再创造所形成的情、景、理相互交融的世界，即审美意象。在这个意象世界規，学生会感到物我合一，陶醉其中。这种体验既不是聆听物理学家轶事，也不是观察新奇的物理实验，因为这些都还属于认知愉悦感，而市美体验的愉悦感远远不止于此。需要说明的是，在物理学AI屮学生失脑里都会形成物理阁像成物理阁景，比如物体自由落体、天体圆周运动等等，侃这些不足审芙“意象”。市美意象足渗透了认知发现愉悦感和物理思维的图像，在帘美

7、意象屮已经很难彻底分清物理图像、认知愉悦和物理思维，意象是主体的感性和理性完美融合的产物。吋以说，意象的形成就是美感产生的标志。不同的认识过程会造成审笑意象的差异，进而物理笑感也不尽相同。以彩虹为例，没奋学过物理的人也能够感受到彩虹的美，似这种美仅仅是感性的美。物理学家通过测过发现虹成42°弧，红在外，紫在闪；而霓却是50°弧，红在闪，紫在外，这就增进了对自然的理解，形成了物理现象美。当物理学家发现42°弧和50°弧是由于太阳光通过小雨滴发生折射和反射形成的，这就构成了理论描述之美。进一步研究发现折射与反射现象可以

8、通过麦克斯韦方程推导出來，此吋的物理笑就上升到了理论结构之笑。191事实上，物理教学中并不都是彩虹这样悦耳悦鬥的美，更多的则是身边寻常事物，实验仪器等等，这在许多外行看来毫无美感可言。但是，由于学生基于物理认识活动发挥想象,在头脑屮对这些现象进行再创造，同样可以形成审芙意象。正如彭加勒所说：“当我们不习惯在一起的尔两意外相遇吋，可能会产生ill一种出乎意外的