物理美學(xué)對物理教學(xué)的意義＊

左慶峰（賀州學(xué)院 廣西 賀州 542800）

1 引言

為了貫徹落實(shí)《國務(wù)院關(guān)于基礎(chǔ)教育改革和發(fā)展的決定》和經(jīng)國務(wù)院同意的《基礎(chǔ)教育課程改革綱要（試行）》，我國教育部于2001年正式啟動了新一輪的基礎(chǔ)課程改革.就物理學(xué)科而言，廣大物理工作者以極大的熱情投入到此次新課程改革中，深入地進(jìn)行理論探索和教學(xué)研究，理論和實(shí)踐取得了可喜的成果.但如今，新課改實(shí)施整整十個年頭了，我們不妨深入教學(xué)一線看一看，題海戰(zhàn)術(shù)、填鴨式教學(xué)、科學(xué)探究流于形式、學(xué)生學(xué)習(xí)積極性不高依然存在.筆者認(rèn)為這在某種程度上是由于大家不重視對物理美學(xué)的研究，忽視物理美學(xué)的作用所造成的.在此，筆者想就物理美學(xué)對物理教學(xué)的意義談?wù)勛约旱目捶?

2 物理美學(xué)轉(zhuǎn)變物理教師的育人理念

2.1 幫助學(xué)生樹立審美情趣 提高審美能力

筆者從教十多年來，擔(dān)任過中專、大專和本科學(xué)生的班主任，還經(jīng)常因帶班到中學(xué)實(shí)習(xí)而接觸到中學(xué)生.我發(fā)現(xiàn)不管是中學(xué)生還是大學(xué)生，他們中部分同學(xué)在行為上都有一個共性，就是往往對“美與丑”、“真與假”和“善與惡”缺乏判斷的標(biāo)準(zhǔn).他們經(jīng)常僅憑自己的主觀判斷去行事，經(jīng)常做出一些無法理解的“出格”事情來.通過筆者的思考和實(shí)踐，總結(jié)得出一個結(jié)論：學(xué)生之所以表現(xiàn)出一些不良行為，是因?yàn)樗麄內(nèi)狈徝赖慕?jīng)驗(yàn)和能力所造成的.因此要改變這種狀況，最有效的方法就是幫助學(xué)生樹立審美情趣，提高學(xué)生的審美能力.

作為物理教師，在物理教學(xué)過程中的每一個環(huán)節(jié)都可以對學(xué)生進(jìn)行美的教育.因?yàn)椤拔锢砻荔w現(xiàn)在物理現(xiàn)象中，體現(xiàn)在物理規(guī)律中，體現(xiàn)在物理研究的方法中，體現(xiàn)在科學(xué)探索的過程中，體現(xiàn)在物理學(xué)家的精神中，體現(xiàn)在物理文化傳播者的教學(xué)中”［1］，所以在物理教學(xué)中要“把深奧的、抽象的物理知識與美聯(lián)系起來，不斷挖掘物理知識的內(nèi)在美，展示物理知識的美學(xué)特征.這樣，不僅給學(xué)生以美感，誘導(dǎo)學(xué)生去發(fā)現(xiàn)和體會物理學(xué)中顯見的或隱含的科學(xué)美，啟發(fā)學(xué)生將自然美與物理規(guī)律美對照和聯(lián)系，而且使學(xué)生把對自然、藝術(shù)的審美熱情推廣和擴(kuò)展到物理學(xué)科中去，逐步樹立審美情趣，以提高審美熱情和能力.”［2］

筆者的一貫做法是，將物理學(xué)家們的趣聞軼事、生平事跡作為物理教學(xué)不可或缺的內(nèi)容，讓物理學(xué)家身上體現(xiàn)出來的“正直的人格、正派的作風(fēng)、堅(jiān)強(qiáng)的意志、純潔的心靈、高尚的情感、堅(jiān)定的信念”［3］感染學(xué)生并成為學(xué)生學(xué)習(xí)的楷模.用物理學(xué)家們的奉獻(xiàn)精神激發(fā)起學(xué)生對美的追求.讓學(xué)生知道現(xiàn)代技術(shù)中的長征火箭、通信衛(wèi)星、光導(dǎo)纖維、核電站防波堤、正負(fù)電子對撞機(jī)等，是無數(shù)物理學(xué)家畢生奉獻(xiàn)的結(jié)晶，從中感悟到物理學(xué)之所以發(fā)展就在于不斷地推陳出新，以美的規(guī)律代替不美的錯誤理論，把缺乏美感的理論改造為充滿美感的理念.如托勒密的地心說之所以被拋棄，就在于不恰當(dāng)?shù)貙⑺刑祗w的運(yùn)動強(qiáng)加在圍繞地球的圓軌道上，給人一種不協(xié)調(diào)的感覺.能量的轉(zhuǎn)化和守恒定律之所以能久經(jīng)考驗(yàn)而成為一條永恒的真理，就在于它用最簡單的語言描述了自然界一切物質(zhì)的運(yùn)動規(guī)律.在這種潛移默化的教學(xué)過程中，學(xué)生自然而然地樹立起了自己的審美情趣，審美熱情和能力也自然地不斷得到了提高；學(xué)生會變得越來越明白事理.

2.2 運(yùn)用物理美學(xué)思想 加強(qiáng)對學(xué)生的審美教育

在與中學(xué)生、大學(xué)生接觸的過程中，筆者發(fā)現(xiàn)他們中部分同學(xué)在思想上也有一個共性，就是他們往往不在學(xué)習(xí)上和別人比上下，而是在享樂上和別人比高低.家庭經(jīng)濟(jì)不好的同學(xué)往往埋怨父母沒本事，總覺得自己在衣、食、行、樂上比不上別人而在別人面前抬不起頭來，由此變得意志消沉，郁郁寡歡，不愿與別人交流，不愿參加集體活動；在生活和工作中與別人斤斤計(jì)較，不愿幫助別人，沒有理想和奮斗目標(biāo).筆者認(rèn)為存在這種思想的學(xué)生主要是由于原先沒有得到很好的審美教育所造成的.因此要幫助這些學(xué)生擺脫這種思想上的困擾，筆者的經(jīng)驗(yàn)是在物理教學(xué)中運(yùn)用物理美學(xué)思想，加強(qiáng)對學(xué)生進(jìn)行審美教育.

作為物理教師，在物理教學(xué)過程中要善于將自己領(lǐng)會的物理美學(xué)思想生活化，“運(yùn)用科學(xué)的解釋填補(bǔ)了人的精神空白，消除頭腦的疑團(tuán)，把人們從茫然無知的原始狀態(tài)中拯救出來，使人產(chǎn)生一種充實(shí)感，促使人成為一個有思想有追求的人.”［1］

筆者的常用做法是，在物理教學(xué)中注重將物理美學(xué)思想拓展到學(xué)生的實(shí)際生活中.比如，在熱和功的教學(xué)中，除了讓學(xué)生充分領(lǐng)悟到熱傳遞和做功在改變物體內(nèi)能上等效的關(guān)系，是物理量之間的關(guān)系美以外，還將其拓展到學(xué)科之間的關(guān)系美和人性之間的關(guān)系美.學(xué)科之間的關(guān)系美可以用李政道教授曾說的表示科學(xué)與藝術(shù)之間關(guān)系的一句話來展現(xiàn)給學(xué)生：“事實(shí)上如一個硬幣的兩面，科學(xué)和藝術(shù)源于人類活動最高尚的部分，都追求著深刻性、普遍性、永恒和富有意義”.人性之間的關(guān)系美可以將熱和功折射為父母的愛，父母對子女的關(guān)心，往往有不同的表達(dá)方式，母親可能用她的溫情溫暖我們（如擁抱），父親卻可能用較嚴(yán)厲的方式（如責(zé)罰、呵斥），方式雖不同，但同樣是對我們的關(guān)心.又如，在平面鏡成像的教學(xué)中，除了讓學(xué)生感受到平面鏡成像時像與物關(guān)系的對稱美以外，還根據(jù)物體在平面鏡上成的像是沒有實(shí)際光線匯聚的虛像的特點(diǎn)進(jìn)行拓展，告訴學(xué)生平時在鏡子中看到的自己不是真實(shí)的，自己是無法看清楚自己的.因此在平時的生活中不能自己覺得自己很了不起，驕傲自大；只有虛心地接受別人的評價與意見，改正缺點(diǎn)，才能不斷地進(jìn)步.通過這種生活化的審美教育，不僅讓學(xué)生掌握了物理知識的真諦，而且能讓學(xué)生在受教育的同時體驗(yàn)美，享受美，把學(xué)習(xí)作為一種高級的審美活動，充分發(fā)揮學(xué)習(xí)的主動性和積極性，實(shí)現(xiàn)真正意義上變被動的學(xué)習(xí)為主動的學(xué)習(xí)，自覺地將所有的精力投入到學(xué)習(xí)中，從而減弱對其他方面的攀比.

3 物理美學(xué)轉(zhuǎn)變物理教師的教學(xué)理念

3.1 通過物理美學(xué)研究 牢固樹立以學(xué)生為主體的教學(xué)理念

教學(xué)是一種雙邊活動.在教學(xué)過程中教師和學(xué)生的地位本應(yīng)該是平等的.但“長期以來，物理教師是教學(xué)過程中的權(quán)威，物理教師與學(xué)生的教學(xué)關(guān)系是一種控制與被控制的關(guān)系.”［1］這種不平等的師生關(guān)系與物理學(xué)中的和諧美不相符合.

作為物理教師，通過物理美學(xué)研究，努力培養(yǎng)自身的人文精神，牢固樹立以學(xué)生為主體的思想，明確“在課程實(shí)施過程中，物理教師不只是知識的載體、傳播知識的工具，師生之間知識的傳遞是雙向交流的過程.它要求物理教師應(yīng)更加尊重和信任學(xué)生主體，尊重學(xué)生的自主權(quán)，尊重他們獨(dú)特的思維方式，尊重和保證他們的獨(dú)立性和差異性，真正使學(xué)生成為學(xué)習(xí)的主人.”［1］

筆者的做法是主要采用參與式教學(xué)，切實(shí)按照參與式教學(xué)的三大要領(lǐng)設(shè)計(jì)、組織和實(shí)施課堂教學(xué).

首先編制以學(xué)生學(xué)習(xí)活動設(shè)計(jì)為主的導(dǎo)學(xué)案，切實(shí)把握兩點(diǎn).一是從課堂內(nèi)容上看，圍繞主題設(shè)置學(xué)生學(xué)習(xí)目標(biāo)與學(xué)習(xí)事項(xiàng)（問題、任務(wù)、活動、作業(yè)），并交給學(xué)生自主、合作、探究完成，并測評教學(xué)效果；這是有效參與式教學(xué)的前提；

二是從方法上看，采取以學(xué)生為中心的教學(xué)方式，其中包括組合運(yùn)用學(xué)習(xí)組織形式（個人學(xué)習(xí)、雙人學(xué)習(xí)、小組學(xué)習(xí)、全班統(tǒng)一教學(xué)），選擇有利于學(xué)生主動參與的教學(xué)類型（如發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)、體驗(yàn)學(xué)習(xí)、做中學(xué)等）及其相應(yīng)的教學(xué)策略與方法，而不是以教師講授為主的教學(xué)方式，是參與式教學(xué)的保障.

然后提升學(xué)生學(xué)習(xí)素養(yǎng)，從兩方面入手，一是培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)智慧，使學(xué)生能有智慧、高效益的參與；二是對學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí)方式訓(xùn)練，使學(xué)生能有序、高效率的參與.

最后是課堂中學(xué)生自組織與教師引領(lǐng)，必須做到兩點(diǎn)：一是從課堂實(shí)施上看，讓學(xué)生自組織課堂學(xué)習(xí)過程，甚至扮演教師、互教互學(xué)，是參與式教學(xué)的課堂技巧；二是教師在學(xué)生的最近發(fā)展區(qū)引領(lǐng)學(xué)生參與.

學(xué)生在參與式教學(xué)營造出的寬松、民主、平等的學(xué)習(xí)環(huán)境中，能真正感受到自己是學(xué)習(xí)的主人，學(xué)習(xí)態(tài)度由被動變?yōu)橹鲃?，從而樂于積極參與到各種學(xué)習(xí)活動中來，通過小組討論等活動，使感官、視覺、思維都可得到潛移默化的訓(xùn)練，從而逐漸形成較強(qiáng)的自學(xué)能力.

3.2 通過物理美學(xué)研究 切實(shí)落實(shí)三維教學(xué)目標(biāo)的教學(xué)理念

在傳統(tǒng)的物理教學(xué)中，物理教師只注重對學(xué)生進(jìn)行知識與技能培養(yǎng)的一維教學(xué)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn).按照這種一維教學(xué)目標(biāo)的培養(yǎng)模式，學(xué)生得到的僅僅是科學(xué)教育，而得不到人文教育，這與物理學(xué)中的統(tǒng)一美不相符合.

作為物理教師，通過物理美學(xué)研究，努力提高自身的專業(yè)素質(zhì)，充分認(rèn)識到“物理學(xué)是一門帶有方法論性質(zhì)的科學(xué)”，“物理學(xué)的發(fā)展過程貫穿著科學(xué)方法論與物理思想的發(fā)展”，“物理學(xué)的任何內(nèi)容都滲透著科學(xué)家對自然界的好奇、探究精神和對科學(xué)的真、善、美的追求.”［3］因此，物理教師在教學(xué)中必須切實(shí)落實(shí)從知識與技能、過程與方法、情感態(tài)度與價值觀等三維教學(xué)目標(biāo)培養(yǎng)學(xué)生，“才能在教學(xué)中實(shí)現(xiàn)科學(xué)教育與人文教育的統(tǒng)一”，把學(xué)生培養(yǎng)成“既有感性享受，又有理性智能的人，也就是具有人文品位的人.”［4］

在物理教學(xué)中，筆者是這樣做的.雖然物理教科書往往以知識為主線安排教學(xué)內(nèi)容，但我卻是將物理學(xué)史作為貫穿物理教學(xué)的主線，充分挖掘物理學(xué)史中隱含著的大量深刻而又豐富的科學(xué)美，并將其融入到自己的物理教學(xué)中，讓學(xué)生得到美的熏陶.比如，在物理概念、規(guī)律、理論的教學(xué)中，不是只告訴學(xué)生結(jié)果，而是要讓學(xué)生知道這種結(jié)果取得的過程，使學(xué)生感受到其中蘊(yùn)藏著物理學(xué)大師們迷人的科學(xué)風(fēng)采和在得出結(jié)果過程中的無窮的智慧.

3.3 通過物理美學(xué)研究 真正重視科學(xué)探究的教學(xué)理念

傳統(tǒng)的填鴨式、灌輸式的教學(xué)模式目前依然在許多學(xué)校被沿用.物理教師的教學(xué)安排總以“應(yīng)試”為中心.“物理教學(xué)只注重科學(xué)知識而輕視科學(xué)技能，只強(qiáng)調(diào)注重知識結(jié)論而忽視過程與方法，以及科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神的培養(yǎng)得不到真正落實(shí)”［5］，學(xué)生的學(xué)習(xí)總是被教師牽著鼻子走，學(xué)生成為知識的被動接受者；這是與物理學(xué)中的科學(xué)美相違背的.

《基礎(chǔ)教育課程改革綱要（試行）》中明確指出：“改變課程實(shí)施過于強(qiáng)調(diào)接受學(xué)習(xí)、死記硬背、機(jī)械訓(xùn)練的現(xiàn)狀，倡導(dǎo)學(xué)生主動參考，樂于探究，勤于動手，培養(yǎng)學(xué)生搜集和處理信息的能力，獲取新知識的能力，分析和解決問題的能力以及交流與合作的能力.”在教育部頒布的物理課程標(biāo)準(zhǔn)中，將探究教學(xué)置于重要的地位.突出科學(xué)探究，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究的能力成為我國基礎(chǔ)教育物理課程改革的一個核心問題.”［6］作為物理教師，通過物理美學(xué)研究，努力提高自身的科學(xué)素養(yǎng)，在物理教學(xué)中重視科學(xué)探究，把學(xué)習(xí)的主動權(quán)交給學(xué)生.“充分重視學(xué)生已有的知識經(jīng)驗(yàn)，促進(jìn)學(xué)生對知識的真正理解，重視學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題與提出問題的能力培養(yǎng).促進(jìn)學(xué)生積極主動地參與教學(xué)過程.創(chuàng)設(shè)使教師與學(xué)生、學(xué)生與學(xué)生有效互動的情境；促進(jìn)探究活動的開展；使學(xué)生獲得物理學(xué)習(xí)的積極體驗(yàn)與情感.關(guān)注學(xué)生對自己以及他人的學(xué)習(xí)的反思.”［3］

在物理教學(xué)中，筆者的做法是將科學(xué)探究與參與式教學(xué)有機(jī)地結(jié)合起來，即根據(jù)具體的教學(xué)內(nèi)容將科學(xué)探究的一些要素設(shè)計(jì)成學(xué)生的學(xué)習(xí)事項(xiàng)，然后讓學(xué)生在參與式教學(xué)過程中獲得親身體驗(yàn)，使學(xué)生不斷掌握科學(xué)探究的方式方法，逐步提高學(xué)生的科學(xué)探究能力.比如，在“楞次定律”的教學(xué)中，為學(xué)生設(shè)置了如下事項(xiàng)：

（1）觀察教師演示的兩個電磁感應(yīng)現(xiàn)象，提出一個問題并回答教師的提問（5min）；

（2）對統(tǒng)一研究的問題各實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)之間互相討論，提出假設(shè)（5min）；

（3）各實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)桌上提供的實(shí)驗(yàn)器材設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案（5min）；

（4）各實(shí)驗(yàn)小組根據(jù)設(shè)計(jì)好的實(shí)驗(yàn)方案開始實(shí)驗(yàn)探究，明確實(shí)驗(yàn)分工并做好實(shí)驗(yàn)記錄（10min）；

（5）各實(shí)驗(yàn)小組對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析論證并歸納實(shí)驗(yàn)結(jié)論寫在大白紙上（10min）；

（6）全班展示各實(shí)驗(yàn)小組的實(shí)驗(yàn)結(jié)論，師生交流、點(diǎn)評（10min）.

3.4 通過物理美學(xué)研究 徹底改變學(xué)生學(xué)習(xí)評價方式的教學(xué)理念

在“應(yīng)試”教育體系下，考試成績是教師對學(xué)生學(xué)習(xí)評價的唯一指標(biāo).這種單向的評價模式，操作簡單，過分強(qiáng)調(diào)評價的甄別與選拔功能，忽視了評價的激勵、診斷和發(fā)展功能，不能全面反映學(xué)生的成長過程；這違背了物理學(xué)中的對稱美.

《國家基礎(chǔ)教育課程改革綱要（試行）》將評價改革列為課程改革的目標(biāo)之一，并明確指出：“要改變課程評價過分強(qiáng)調(diào)甄別與選拔的功能，發(fā)揮評價促進(jìn)學(xué)生發(fā)展、教師提高和改進(jìn)教學(xué)實(shí)踐的功能.”作為物理教師，通過物理美學(xué)研究，努力提高自身的實(shí)踐素質(zhì)，徹底改變過去對學(xué)生學(xué)習(xí)單向的評價方式，按照新《物理課程標(biāo)準(zhǔn)》的要求，努力探索與實(shí)踐多樣化的學(xué)生學(xué)習(xí)評價方法，促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展.

根據(jù)新《物理課程標(biāo)準(zhǔn)》的要求，對學(xué)生學(xué)習(xí)的評價要把形成性評價與終結(jié)性評價結(jié)合起來，使發(fā)展變化的過程成為評價的組成部分；同時強(qiáng)調(diào)學(xué)生在學(xué)習(xí)評價中的主體地位.在教學(xué)實(shí)踐中，筆者認(rèn)為可根據(jù)物理學(xué)科的特點(diǎn)選擇多樣化的評價方法，如“采用筆試、實(shí)驗(yàn)操作、課題研究、行為觀察、成長記錄袋、活動表現(xiàn)等方式來評價學(xué)生”［3］.

綜上所述，可以看到物理美學(xué)對物理教學(xué)的意義是十分重大而深遠(yuǎn)的.重視和開展物理美學(xué)研究是實(shí)施新課程改革對物理學(xué)工作者提出的新要求.希望廣大物理學(xué)工作者積極行動起來，以物理美學(xué)研究為突破口，加強(qiáng)理論探索與實(shí)踐，為我國基礎(chǔ)教育課程改革的順利推進(jìn)做出我們應(yīng)有的貢獻(xiàn).

1 解世雄.物理文化與教育.北京：科學(xué)出版社，2009

2 蔡鐵權(quán).物理教學(xué)叢論——基礎(chǔ)教育課程改革視野下的中學(xué)物理教學(xué).北京：科學(xué)出版社，2005

3 張軍朋.物理教學(xué)與學(xué)業(yè)評價.廣州：廣東教育出版社，2005

4 顧永芝.美學(xué)原理.南京：東南大學(xué)出版社，2008

5 李新鄉(xiāng)，張軍朋.物理教學(xué)論（第二版）.北京：科學(xué)出版社，2009

6 張軍朋，詹偉琴，王恬.中學(xué)物理微格教學(xué)教程.北京：北京大學(xué)出版社，2009.171