摘要：物理學科之美主要體現其科學美，這其中的科學美主要包括簡潔美、對稱美和和諧美三方面。近年來，國家越來越重視美育教學，也進行了很多美育在各學科中的滲透的嘗試與研究。作為一名物理教師，在教學中進行科學美的滲透是教學目標的重要部分，可以嘗試從物理學中的簡潔美、對稱美和和諧美三方面進行美育的滲透。

　　關鍵詞：中學物理教學;科學美;實踐探索

　　物理學作為一門自然學科，是以探索自然界中的奧秘和規律為主要任務的學科，在探索自然界的過程中也伴隨著發現美和創造美的過程。物理學科之美主要體現為其科學美的特點，這其中的科學美主要包括簡潔美、對稱美和和諧美三方面。

　　近年來，國家越來越重視美育教學，也進行了很多美育在各學科中滲透的嘗試與研究。在物理教學中進行科學美的滲透是對學生進行美育的重要內容，教師可以從簡潔美、對稱美和和諧美三方面進行科學美的滲透。

　　一、展示物理學中的簡潔美

　　物理學的一個突出特點就是體現了自然規律中的簡潔性，它以簡單明了的形式呈現其物理之美。大到宏觀的宇宙，小到微觀的粒子，物理學旨在從錯綜復雜的自然界中探索出簡潔的規律來揭示自然界的奧秘，從千變萬化的物理現象中抽象出事物本質的，樸素的規律，從而更好地指導人類的生產活動。物理學蘊含的簡潔美包括理論體系的簡潔美、過程分析的簡潔美等方面。在物理教學中，教師可以向學生展示這些方面的簡潔美。

　　例如，在力與運動關系這部份內容中，物體在不受外力作用的時候，總是保持靜止和勻速直線運動這兩種最簡單的運動形式，力與運動分析體現了一定的簡潔性;因為地球引力的作用，水流只能由高到低運動;同樣的道理，電流也只能從高到低運動，整個電學體系也呈現了簡潔性;宏觀上物體的運動都可以用牛頓第二定律F=ma這一個簡便的公式來概括;在宏觀和微觀的聯系上，可以運用愛因斯坦的質能方程E=mc2 來概括……這些都體現了物理學在理論體系中的簡潔美。

　　在物理問題的分析過程中，也處處體現了其簡潔美的特點。例如，在分析自由落體運動的過程中，我們經常是忽略摩擦力的作用，把自由落體運動看做勻加速直線運動;在受力分析的時候，我們經常會用到質點這個概念，忽略物體的質量在運動過程中的影響。這些分析過程都體現了化繁為簡的思想，體現了分析過程中的簡潔美。

　　例如，我們可以以質點的教學片段為例，來探索物理教學中簡潔美的滲透。

　　教師視頻展示一些運動：火車緩緩的駛離站臺，滑雪運動員從山頂飛下，潛艇在水下下沉，足球在草坪上飛滾，讓學生討論它們的運動過程和它們各個部分的運動情況。學生討論物體的運動過程相對容易，但是探討物體各個部分的運動情況卻比較復雜，很難用語言詳細，準確地表達出來。這時，教師提出問題：“為什么物體各部分的運動情況難以表達?”學生通過討論分析得出結論：要詳細描述物體的運動情況困難就在于物體有自己的形狀和大小。教師相機引導：“是不是研究所有的物體都要分析物體的形狀和大小?例如，研究地球繞太陽公轉的周期時，地球的形狀和大小;火車從北京到上海全程所用時間，火車的形狀和大小。”學生通過討論得出結論：在以上研究中，物體的形狀和大小對于物體的運動情況沒有影響。

　　教師總結：有些情況下，可以不用考慮物體的大小和形狀，但是質量是忽略不了的，物理學中把它簡化為一個有質量的點，叫做質點。但要強調的是，物體的質量是不可忽略的。質點是物理分析過程中的一個理想化模型，它并不是實際存在的。質點這一概念的提出使復雜的問題簡單化，體現了物理學分析過程中的簡潔美。

　　以上關于質點的教學片段屬于物理概念的教學，它是物理教學中的重要組成部分，很多物理概念的教學都體現著簡潔美這一特點。因此，在物理概念的教學中，教師要關注簡潔美的滲透。質點這一概念，不僅是概念本身體現出了簡潔美，質點這個模型的提出也體現了簡潔美，同樣也體現出了物理問題研究過程中的簡潔美，教師要讓學生體會到這種美。

　　二、體現物理學中的對稱美

　　生活中我們對“對稱”這個詞并不陌生，在圖形和建筑中會發現很多對稱的事物，每當看到這些事物時總會給人以賞心悅目的感覺。同樣，在物理學中對稱現象也很普遍，這主要包括物理概念的對稱、運動狀態的對稱和物理規律的對稱等，在這些對稱性中我們能夠感受到物理學所呈現出來的對稱美。物理學中有很多概念都體現著對稱美的特點，比如，直線運動和曲線運動，正電荷和負電荷，磁鐵的南極和北極，運動和靜止等。在運動過程中也有很多體現對稱美的例子，如物體做勻速圓周運動的過程，書桌上拋運動的上升和回落過程，物體沿光滑斜面上滑和下滑過程，簡諧運動過程，天體周期性運動過程，帶點粒子在勻強磁場中的運動過程，條形磁鐵周圍的磁場分布，通電導學周圍的磁場分布，等量電荷在空間形成的電場分布，等等。此外，單擺的周期性，作用力和反作用力，庫倫定律和萬有引力定律等也體現了物理規律的對稱美。

　　下面以“平面鏡成像”的教學為例，談一談對稱美在物理教學中的滲透。

　　教師先展示一張湖面上石拱橋倒影的圖片，讓學生在直觀感受平面鏡成像的同時感受物理學的對稱美。然后，布置學生活動：請用準備好的小平面鏡觀察自己的臉，并回答三個問題：你在平面鏡中成的像在什么地方?平面鏡到人臉距離發生變化時，鏡中臉的大小是否有變化?當你改變與平面鏡的距離時，像到鏡面的距離是否有變化?

　　學生通過體會，感受到了物理規律的對稱美，說出了看到的現象并提出問題：平面鏡成像有什么特點?教師則將問題引申：平面鏡中的自己(像)和鏡前的自己(物體)大小有什么關系?平面鏡中的自己(像)到平面鏡的距離和鏡前的自己(物體)到平面鏡的距離有什么關系?使學生在感受對稱美的基礎上還有繼續探究的興趣。通過猜想和假設，學生會想到：平面鏡中的自己(像)和鏡前的自己(物體)大小可能相等;平面鏡中的自己(像)到平面鏡的距離和鏡前的自己(物體)到平面鏡的距離可能相等。這時，教師就可以組織學生通過實驗來驗證假設。

　　推薦閱讀：《徐州教育學院學報》徐州教育學院主辦，是經國家新聞出版總署批準出版的學術性期刊，辦刊宗旨為：堅持社會主義辦刊方向。