浅谈物理学科中蕴涵的美

爱因斯坦曾说,物理学是至善至美的科学,物理世界蕴涵着科学美。而学生普遍认为物理学就是抽象的概念、理性的规律、定律、定理,深不可测,甚至望而生畏,未能感受到物理科学的美。作为一名物理教师,有责任运用艺术的手法,挖掘教材中的美的因素,激发学生的求知欲。在实际教学中,可以从以下几方面来进行。

一、物理学科中的自然美和科学美

自然界的美使人赏心悦目、叹为观止,而这些美的本身就蕴涵着科学的美。科学美是来源于天地的自然美,但它不是指大自然美的景色,而是指潜藏在感性美之后的理性美,是审美者通过理解、想象、逻辑思维所体验到的美,这二者是统一的。同学们在学习物理科学美的同时,也能感受到自然的美。如,教材中光的色散、干涉、衍射、光谱图、海市蜃楼、回音壁等,教师在给同学们传授知识、感受自然美的同时,也让同学们领悟到科学本身就是一种美,即科学美。事实证明,在实际的教学中,学生若感受到了物理学的科学美,往往令他们在对物理学美的赞叹中,提高学习物理的热情,逐渐领悟到物理学简单、和谐、完善、统一之美,他们对学好物理学的兴致会更浓,学习潜能挖掘得更深。

二、物理学科中的辩证美

物质世界的发展是辩证进行的,物理学是研究物质世界中各种现象的规律和物质结构的一门学科。因此,我们在物理教学中也要尽可能地给学生传输物理学中的辩证唯物主义内容,使学生认识到物理学也是辩证统一的。

首先,物质是统一的,世界是由物质组成的,大到太阳系、银河系、宇宙,小到分子、原子,都是由物质组成的。电场、磁场也是由物质组成的,各种物质既客观存在,又相互作用(力和能),各种物质之间既相互依赖,又相互关联,构成一个统一的世界,即世界的真正统一性在于它的物质性。其次,物质的矛盾统一,运动和静止,作用和反作用,加速和减速、压缩和伸长、合成和分解、热胀与冷缩、吸热与放热、正电与负电、放大与缩小、正立与倒立等等,都说明物质内部是矛盾统一的。

三、物理学科中的品德美

中外许多物理学家热爱科学,不断探索物理规律,不怕挫折的拼搏精神、爱国奉献的敬业精神和相互协作的精神都是一部绝好的美育教材,能激起学生心灵的震撼。教师在教学过程中,若能把物理学家勇于探索、实事求是的科学精神,视苦为乐、顽强拼搏的不屈精神,只图贡献、不求索取的奉献精神,坚持真理、并为捍卫真理不怕牺牲的献身精神等生动事例穿插讲授,定能使学生深受感染,进而学习和仿效物理学家的这种崇高的精神风貌与美德。居里夫妇历尽艰难,在简易的工棚里,忍着严寒和酷暑,花了近4年的时间,熬制了4吨矿渣,终于提出了0.1克的镭。为了纪念她的祖国波兰,她把发现的新元素分别命名为钋和镭。我国著名物理学家钱学森、两弹元勋邓稼先毅然放弃了在美国优越的工作环境和生活条件,怀着满腔的爱国热情和报国志向投身祖国建设等等。这些科学家的事迹闪烁着美,引导着学生领略他们热爱科学,热爱祖国的心灵美。

四、物理学科世界观、方法论和认识论的统一美

将人们的世界观、方法论和认识论和谐地统一起来,即运用辩证唯物主义的世界观和认识论去观察现象,去识记物理知识,去理解物理概念、定律和公式,去研究物质最普遍的运动形式及其变化规律,去从事物理学领域的新的开发,这便是包含着认识方法和思维方法的方法论。在教学中,教师要启发学生识记、理解、应用,引导学生在占有丰富的、准确的材料基础上,运用科学的思维方法对这些材料进行改造制作,实现认识过程的第一次飞跃,在使理性认识回到实践中,完成第二次飞跃,充分发挥主体——学生的能动性。例如,物理规律的讲解,教师可和学生对物理规律逐句逐字地进行推敲,不是光靠肉眼来辨析,更要靠心智去体验,使学生认识到物理规律的简洁。一个物理规律或是一个简单的物理公式就能解释很多的物理现象,使学生体会到物理学规律的简洁美与和谐美。

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