浅谈物理教育与美育

【摘 要】在物理教育中，教师应注意挖掘物理知识的内在美，展示物理知识的美学特征，不仅追求教育形式的美，更应刻意追求教育思想内在的美，才能真正达到寓美育于知识教育之中，培养出科学与艺术双翼齐备的高素质人才！

【关键词】物理教育美育

说到物理，可能会有些人觉得深奥、枯燥、抽象，属于理科而与艺术无关。其实早在1988年杨振宁的《美和理论物理学》中就提出：物理学具有“物理现象之美”“理论描述之美”“理论结构之美”；“科学中存在美， 所有的科学家都有这种感受”。现在有不少物理学家认为物理学的美学特征主要表现为“多样统一美”“和谐奇异美”“简洁明快美”等等，对物理学的这种种美学评估，只是涉入角度或提法上的不同，本质上都是揭示科学真与科学美的辩证关系。诚如李政道博士所言：“科学和艺术是不可分割的，就像一枚硬币的两面。”

美育对于培养学生健康的审美观点和审美能力、陶冶高尚的道德情操、培养全面发展的人才具有着重要作用，现代社会更需要的是艺术与科学双翼齐备的高素质人才。如何在物理教育中进行美育，提高学生的想象力、创造力，正愈来愈受到教育工作者的重视。如果教师能在教育教学中注意挖掘物理知识的内在美，展示物理知识的美学特征，不仅给学生以美感，而且会产生意想不到的事半功倍的神奇效果。

一、略举物理学的美学特征

（一）多样统一美

行篇一律和杂乱无章的东西都不能给人以美感，只有把千姿百态的物理现象同统一的理论加以概括和解释，才能给人以美感。 牛顿力学把地上的和天上的运动统一起来，麦克斯韦电磁理论把电现象、磁现象和光现象统一起来，粒子的波粒二象性概念把粒子运动和波动统一起来，能量概念沟通了力热、电、磁、光、原子等领域等等。这些例子无不显示着多样性的统一的美。

（二）和谐奇异美

和谐性是指配合适当、协调、匀称的意思。物理学的和谐包括形式和内容两方面，如匀速运动、简谐运动、共振等。奇异性指从平常现象中引出不平常的道理等。

（三）简洁明快美

例如牛顿第二定律F=ma和质能方程E=mc2，以简单的数学形式概括了极其深刻而丰富的内容。

（四）有序性和守恒性

在千变万化的物理现象中，找出它们共同具有的不变的因素或特征，就具有守恒性的美。物理学中如质量守恒、电量守恒、能量守恒、动量守恒、角动量守恒等，均是变化现象中某些物理量的守恒。

（五）功能性

物理理论的应用越广泛，精确度越高，预见的现象被后来证实的越多，这种征服自然的巨大功能也会使人产生美感。

二、美育对学生智力发展的作用及教学体会

首先，美育促进学生感知、思维、想象能力的发展。美是以感性的、直觉的形象为人感知的。有人认为人的大脑的左半部以抽象思维为主，右半部以形象思维为主，审美教育对于大脑左右半球的平衡、协调很有益处。许多科学家都十分喜爱艺术，具有较高的艺术修养，正好说明了这一点。中学生的特点是形象思维胜于抽象思维，美的形象可以给其以深刻的印象，可以引发学生的科学想象，由感性上升到理性思维。如以光学为例：有杨万里的“排云数峰出，漏日半江明”；苏轼的“水光潋滟晴方好”；白居易的“日出江花红胜火，春来江水绿如蓝”；毛泽东的“赤橙黄绿青蓝紫，谁持彩练当空舞”等诗句说明了光的直线传播、漫反射、折射等观象。又如牛顿由落体运动想到平抛运动，由平抛运动想到月球运动，由月球运动想到行星运动，从而想到了万有引力。这一连串的联想都是由落体运动的直觉引发的。

其次，美育可以加深学生对知识的理解。审美能力以认知能力为基础，促进认知向纵深发展。学生有爱美的共性，物理学所探讨的和谐的宇宙也确实处处充满美，但并非每个学生都能领悟，也并非每个学生的悟性都一致。物理教育中的美育应根据学科教育目标，结合学生审美心理特点，通过揭示物理学的“真”与“美”，活泼气氛，增强情趣，使学生提升境界，和谐关系，陶冶心灵，开发智能。

物理教育中的美育，并不是要求物理教师把物理课上成美育课，而是要求物理教师注重美育的渗透，在物理教育的各个环节中，适时地展示研究对象和物理现象的美，发掘物理思想、理论框架、物理规律、表述方法的美，不仅仅追求教育形式的美，更应刻意追求教育思想内在的美，才能培养出科学与艺术双翼齐备的高素质人才！

总之，科学与艺术是人类健康和谐发展的双翼，科学家需要艺术家的灵动与智慧，艺术家也需要科学家的严谨与务实。在物理教育的方方面面中都充满了美学因素，发现、体验、并充分运用这些美学因素对于提高我们的教学质量、深化素质教育具有积极而深远的意义！