張學芳

物理教學要育美于教，即讓學生在學習知識的同時感受到物理學科的自然美、內(nèi)在美、科學美。教師要努力挖掘并充分揭示物理學科的審美要素，并在教學過程中滲透物理美，讓學生感受到這種美。本文以天體運動為例談談如何滲透物理美，提高學生的審美素養(yǎng)。

1.在反問與討論中感悟秩序美

為了讓學生對天體運動的秩序性有深刻認識，我給學生播放了一段《宇宙星體運動探秘》的視頻，通過視頻讓學生觀察太陽系、銀河系以及其他星系天體的運動情況，觀察外太空眾多天體的有序運動。并引導學生思考，天體那么多，都在運動著，為什么不相撞呢？通過討論，最終達成幾點共識：一是散落在太空中的天體都在運動著，這種運動是永恒的；二是天體的運動并非是自由的，每一個天體都有自己的“跑道”；三是天體間互相繞轉，從而形成有秩序的運動的天體系統(tǒng)。然后，引導學生繼續(xù)思考，這樣龐大的體系居然秩序井然，是什么在維系著天體系統(tǒng)的秩序？學生經(jīng)過再次討論之后，得出結論：萬有引力能夠把天體拉攏在一起而不散去，為恒星提供動力，讓海洋卷過狂潮，使小蘋果落到地上。學生就在這“提問-思考-討論”中感悟到天體的秩序之美。

2.在定律溯源中窺探數(shù)理結合之美

高中物理教材里，幾乎所有的物理定律、定理都有相應的數(shù)學表達式，許多抽象的物理概念也用數(shù)學式表達。但是，物理規(guī)律為什么要用數(shù)學式來表達呢？我嘗試引導學生理解這一問題，并引導他們在理解中窺探這種數(shù)理結合之美。如開普勒對哥白尼在“日心說”中所描繪的天體運動的和諧性和簡單性欣喜若狂，他不分白天黑夜地觀測各個天體的位置和時間等數(shù)據(jù)，他認為這種和諧性與簡單性一定存在某種數(shù)量關系，一定能用數(shù)學方法計算并描述他們的運動規(guī)律。最終開普勒分別用橢圓軌跡、面積相等、比值不變對天體運動規(guī)律進行了描述。這種將物理規(guī)律用數(shù)學表達的方法經(jīng)牛頓之后得到普及，并逐漸成為表達物理定律的基本方式。學生在定律溯源的過程中明白了為什么物理定律采用數(shù)學表達的方式，并窺探出數(shù)理結合的美。

3.在實驗想象中體驗理想化之美

在講“人造衛(wèi)星，宇宙速度”時，我采用想象實驗的方法，讓學生假想自己站在山頂將物體平拋出去，并不斷增大平拋初速度，請學生試著畫出平拋物體的運動軌跡圖。有的學生會問，拋物線可以畫出地球嗎？我立刻組織學生討論，并讓學生到網(wǎng)上查找“牛頓大炮”的資料。學生通過畫圖理解了牛頓的設想，并且知道只要物體水平初速度足夠大，物體就能繞地球運動，成為地球衛(wèi)星。因此，學生馬上就明白了人造衛(wèi)星是受“牛頓大炮”的影響。學生在理想化的想象實驗中體驗到理想化所帶來的美，感受到理想化所帶來的美麗的夢。endprint