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原天地之美，达万物之理 ——谈物理教学中的美育 高中的物理课，在学生的眼中难学而又枯燥，令很多学生望而生 畏。曾经有学生这样来形容物理课：物理就是没完没了的子弹打木块， 小球撞弹簧，永远也弄不懂的公式和一辈子做不完的习题„„。我想： 这番话会引起每一位物理教师深深的思索。 大自然是美的，反映大自然规律的物理科学也应该是美的，物理 学的美在于它的简洁：牛顿力学中，只用了一个公式：F=ma， 就将 天地万物的机械运动规律统一了起来；物理学的美还在于它的对称： 时空对称、数学表达对称、理论结构对称在物理学中比比皆是；物理 学的美也在于它的和谐：庞大的知识体系中每个分枝，既遵循各自内 在的规律，又相互联系，形成一个统一体。因此可以说，物理学在破 译宇宙密码的同时，展示了其“惊人的简洁”“神秘的对称”与“美 妙的和谐”。 那么，这样美的一门科学在学生的眼里如果只意味着枯燥的公式 和习题，就有必要审视一下我们的物理教学，在教学中，教师在学生 头脑中描绘的物理世界图像如果是分离的、破碎的、片面的，那么学 生势必会认为物理就是生涩难懂的概念和公式的拼凑，自然会将物理 与枯燥乏味划上等号。 我们常说：成功的真正秘诀是兴趣。那么兴趣从哪里获得呢？在 高中阶段，学生学习物理的兴趣更多地来自对物理规律中理性美的体 验。爱好物理的学生常说： “物理学很奇妙。”“牛顿定律很深奥。” “解出一道难题时会有说不出的快感。”正是这种美感的激励，使得 他们在物理学习中虽然付出了更多的代价，却感到其乐无穷。可以说 体验不到物理的美，就无法产生学习物理的兴趣和热情，也就难以真 正地学好物理学。 物理教学的使命是要培养学生学会认识宇宙，学会从物质结构和 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。 而追求“秩序”和“规律”也恰恰是审美教育的目标。 所以作为物理教师，不仅仅要教给学生物理知识，更要善于带领 学生走入物理美的世界，引导和帮助学生用物理的概念和规律去描绘 一幅有联系的、有秩序的、有规律的完美的图画，在描绘和欣赏这副 图画的过程中学习知识发展能力。也就是说，只有在认识美、感受美、 创造美的过程中形成的思维才是真正的物理思维，美的教育、知识的 学习、能力的培养三者有机结合的物理教学，才能让学生学到真正的 物理学。根据学习过程中不同阶段的特点，我在教学中主要从以下三 个环节进行物理美的教育 一、在学习知识的过程中认识物理美 在物理概念和物理规律的教学中，有着许许多多物理美的因素。 物理概念和规律是观察、实验、比较、分析、抽象、概括以及数学推 理的产物，不亲身经历以上过程，概念和规律就不能在学生头脑中形 成，也谈不上美的感受。所以在物理概念和规律的教学中，可以让学 生首先从大量的物理事件、物理现象或实验观测中获得感性材料，启 发学生发现物理事物、物理现象的共同之处，进而概括出物理事物的 本质属性并形成物理概念和规律。只有这样，学生才能对概念和规律 的简洁明晰产生美感。如在讲授楞次定律这一内容时，如果直接给出 定律内容，学生将很难体会到定律的简洁严谨之美，所以，我采取了 “引导、发现”的教学策略。首先，观察试验现象，由学生分步总结 结论。然后，根据分步得出的结论，要求学生用自己的语言归纳出完 整的定律。这一过程很费了一番周折，学生的答案各式各样，共同特 点都是不严密，不准确，不能概括所有的现象。在老师的引导下学生 进行了反复的论证，最终得出用“阻碍变化”来描述感应电流的特点 最为准确、简洁，并概括了所有的现象，此时再给出定律的规范表达 就顺理成章了。最后，引导学生从“阻碍相对运动”和“能量守恒” 的角度来完整地理解定律内容，再次体会“阻碍变化”这一描述的简 洁严谨之处。）可以看到，这一过程与物理学家建立规律的过程有相 似之处，学生亲身经历了这一过程，不仅充分认识和体会到了定律中 所蕴含的简洁严谨之美，而且对定律的内涵也有了深刻的理解，一个 完整、鲜活的楞次定律牢牢地印在了他们的头脑中。这样一个对知识 的“发现”过程和“发现”知识的科学思维方法都会使学生产生审美 的喜悦，而在“发现”的过程中学生不仅学到了知识，他们的抽象、 归纳、概括能力也自然得到了发展。 二、在整理归纳知识的过程中感受物理美 认识到了概念和规律的简洁严谨之美，如何用概念和规律去描绘 完美的物理图景，并从中感受物理对称统