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學(xué)科教育論文-探討物理學(xué)教學(xué)中的美育滲透論文關(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(jià)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(duì)物理學(xué)中美學(xué)問(wèn)題進(jìn)行了探討和研究。蔡元培先生說(shuō)過(guò):“凡是學(xué)校所有課程,都沒(méi)有與美育無(wú)關(guān)的?!弊鳛閷W(xué)校的課程之一的物理學(xué),無(wú)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(duì)物理的學(xué)習(xí)動(dòng)力,激發(fā)他們的學(xué)習(xí)熱情,這是每一個(gè)物理教師必須面對(duì)的一個(gè)課題和挑戰(zhàn)。筆者經(jīng)過(guò)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(ài)國(guó)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(shù)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(wú)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(chǎng),磁場(chǎng);赫茲用實(shí)驗(yàn)法證實(shí)了電磁波的存在,從而得出“場(chǎng)”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(duì)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(duì)培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)世界觀的作用不可忽視。2.我國(guó)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(ài)國(guó)主義教育的詩(shī)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(shí)機(jī)地介紹我國(guó)古代科學(xué)家取得的科技成果,以及對(duì)世界文明史的貢獻(xiàn),介紹新中國(guó)成立以來(lái),我國(guó)在社會(huì)主義建設(shè)和科學(xué)技術(shù)上取得的成績(jī),激發(fā)其民族自豪感,培養(yǎng)愛(ài)國(guó)主義情操,從而形成正確的立場(chǎng)和觀點(diǎn)。二、物理學(xué)知識(shí)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(shí)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(duì)象是自然界的運(yùn)動(dòng)變化規(guī)律,因而物理知識(shí)首先便體現(xiàn)出與之相對(duì)應(yīng)的自然美,如力學(xué)中的回音、共鳴、天體運(yùn)動(dòng)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(duì)美的不斷追求,物理知識(shí)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(jiǎn)潔美簡(jiǎn)潔,給人以簡(jiǎn)單、明了、深遠(yuǎn)、有序的美感。例如,運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系,曾經(jīng)困惑人類幾千年,但一旦揭開(kāi)其面紗,呈現(xiàn)出的關(guān)系卻是“F=ma”,如此明了如此簡(jiǎn)單。又如愛(ài)因斯坦的質(zhì)能方程“E=mc2”,形式十分簡(jiǎn)單但是內(nèi)容卻是極其豐富用最精練的語(yǔ)言最少的符號(hào),揭示了奧秘?zé)o比的自然規(guī)律,所表達(dá)的簡(jiǎn)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(gè)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(dòng)圖像、波動(dòng)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(duì)稱美對(duì)稱美是指整體各部分之間的相稱和對(duì)應(yīng),如空間上的和諧布局,時(shí)間上的節(jié)律協(xié)和。對(duì)稱之所以令人產(chǎn)生美感,是因?yàn)閷?duì)稱中存在著某種“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(dòng)極其轉(zhuǎn)化等規(guī)律的對(duì)稱性而產(chǎn)生的美感,稱為物理學(xué)的對(duì)稱美。傳統(tǒng)美學(xué)中的對(duì)稱美僅僅指人們感性認(rèn)識(shí)中的三維空間的對(duì)稱,而物理中的對(duì)稱美感既有物理現(xiàn)象的對(duì)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(duì)稱美,那是一種理性范疇的對(duì)稱。這種對(duì)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(duì)稱性已經(jīng)成為一種重要的思想方法,即對(duì)稱性指導(dǎo)物理學(xué)的研究。如果說(shuō)麥克斯韋是從直接可見(jiàn)的關(guān)于電和磁的對(duì)稱性以及數(shù)學(xué)形式的對(duì)稱性方面建立了電磁學(xué)理論的話,那么愛(ài)因斯坦則是通過(guò)對(duì)深層的直接經(jīng)驗(yàn)無(wú)法觀察的對(duì)稱性進(jìn)行了深刻的思考建立了他的狹義的相對(duì)論。對(duì)稱是美的,但是不對(duì)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(ài)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(gè)事物個(gè)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(gè)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(gè)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(guò)程中,逐漸認(rèn)識(shí)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(dòng)規(guī)律都統(tǒng)一起來(lái);麥克斯韋的電磁理論把光、電、磁的運(yùn)動(dòng)統(tǒng)一起來(lái);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(dòng)和波動(dòng)在新的層次上統(tǒng)一起來(lái);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(lái);各種守恒定律找到了各種運(yùn)動(dòng)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(guò)程轉(zhuǎn)化為一種簡(jiǎn)單的物理現(xiàn)象和過(guò)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(dòng)和分運(yùn)動(dòng)等。另外,在形成概念和發(fā)現(xiàn)規(guī)律的過(guò)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(shí)的形成過(guò)程就是科學(xué)精神的積淀過(guò)程。在物理教學(xué)過(guò)程中,教師應(yīng)珍惜這一寶貴財(cái)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(ài)科學(xué),熱愛(ài)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??茖W(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(guò)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(shí),要求學(xué)
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