攝影藝術(shù)與物理教育的融合初探

秦建輝

在物理教學(xué)中融合攝影藝術(shù)，在攝影實踐中分析其物理原理。筆者通過將物理教育與攝影藝術(shù)相融合，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識和掌握攝影技能的興趣，使學(xué)生在輕松愉快的情境中突破學(xué)習(xí)的難點，體悟物理的真與美和攝影藝術(shù)的獨特魅力，提高學(xué)生藝術(shù)美的修養(yǎng)。

問題的提出

為了全面實施素質(zhì)教育，改進(jìn)傳統(tǒng)美學(xué)教育，切實提高學(xué)生審美和藝術(shù)修養(yǎng)，促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展，2014年教育部頒發(fā)文件要求，今后學(xué)校的藝術(shù)教育一定要以立德樹人為根本任務(wù)，遵循藝術(shù)教育的規(guī)律，特別提出了藝術(shù)教育要積極探索與其他學(xué)科相融合，真正實現(xiàn)學(xué)校藝術(shù)教育的科學(xué)有序發(fā)展。

攝影藝術(shù)是一種以照相機和感光元件為工具，運用構(gòu)圖和用光等造型手段來表現(xiàn)主題并求得其藝術(shù)形象。創(chuàng)作者使用照相機反映社會生活和自然現(xiàn)象，表達(dá)美的思想感情。攝影藝術(shù)中很多地方需要用到物理知識，有了物理知識理論指導(dǎo)的攝影技術(shù)才會運用的得心應(yīng)手，否則只知其然而不知其所以然，攝影技術(shù)也難有大的突破。同樣，在中學(xué)物理課堂教學(xué)中，如果將一些抽象、生硬的物理知識巧妙地應(yīng)用到攝影藝術(shù)中，將會極大地增加學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣，提高學(xué)習(xí)物理的效果。

攝影藝術(shù)與物理教育融合的意義

法國著名作家福樓拜也曾說過：“藝術(shù)越來越科學(xué)化，科學(xué)越來越藝術(shù)化，兩者在山麓分手，有朝一日，終將在山頂重逢。”《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)》中明確提出：中學(xué)物理教學(xué)的目的是要激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新的能力，陶冶學(xué)生高尚的情操，促使學(xué)生在各方面均衡協(xié)調(diào)發(fā)展。

攝影藝術(shù)與物理教育的融合實踐

筆者是一名中學(xué)物理教師，同時也是一位攝影愛好者，經(jīng)常利用節(jié)假日跟團或獨立外出采風(fēng)拍攝作品，積累了大量的風(fēng)光和人文攝影作品。課余我也喜歡帶一些攝影社團，教給學(xué)生有關(guān)攝影的基本知識和基本技能，指導(dǎo)學(xué)生拍攝作品。經(jīng)過近幾年的實踐和探索，本人嘗試著將攝影藝術(shù)和物理教育相融合，由攝影引入物理，再由物理理論指導(dǎo)攝影實踐，使學(xué)生真正體會物理從生活中來，又指導(dǎo)著我們的實踐。

運用現(xiàn)有攝影作品，創(chuàng)設(shè)物理問題情境 在物理教學(xué)中，我們可以巧妙地使用一些攝影作品，創(chuàng)設(shè)物理教學(xué)情境，使學(xué)生在欣賞作品的同時，對所學(xué)的物理原理和規(guī)律得到深刻的記憶和充分的理解。例如，筆者每次在進(jìn)行“液體的表面張力”教學(xué)時，都會使用（下圖）這幅作品。這是在一個雨后的夏日所拍攝完成的，綠綠的蘆葦葉上滾落著幾滴小水滴，在陽光下熠熠生輝。究其物理原理原來這些小水滴在液體表面張力的作用下，具有收縮到面積最小的趨勢。而在體積一定的條件下，球的表面積最小，因此一個個小水滴都近似于球形。有了這樣鋪墊，學(xué)生對于液體表面張力現(xiàn)象有了直觀認(rèn)識，就可學(xué)習(xí)液體表面張力的原因等后續(xù)知識了。

創(chuàng)作拍攝攝影作品，突破物理教學(xué)難點 學(xué)生在平時的學(xué)習(xí)中，普遍反映物理比較難學(xué)，其原因很大程度上在于學(xué)生缺乏對生活現(xiàn)象的觀察和思考。日常生活中，即使是一些轉(zhuǎn)瞬即逝的現(xiàn)象，也包含著物理知識。在物理教學(xué)中，我們可以針對一些課堂上難于講清楚的難點問題，利用課余時間指導(dǎo)學(xué)生拍攝一些相關(guān)的物理攝影作品，分析現(xiàn)象，探究原理，從而突破物理學(xué)習(xí)的難點。例如，在講解自行車在正常往前行駛時，車輪邊緣上的各點都在同時參與兩個運動：輪緣繞軸的轉(zhuǎn)動和連同車架一起向前的平動，合運動的結(jié)果導(dǎo)致車輪上不同的部分轉(zhuǎn)動得不一樣快。學(xué)生僅僅聽老師在課堂上講解，還是一知半解。這時教師可以帶領(lǐng)學(xué)生跨出校園走上街頭，當(dāng)一輛卡車急速駛過時，對準(zhǔn)輪胎快速按下快門。從拍得的照片上可以清楚地發(fā)現(xiàn)，車輪的上半部分比較模糊，而下半部分，特別是靠近地面的地方較清晰，說明輪胎不同的部位轉(zhuǎn)速不同。

掌握作品拍攝技巧，反思物理原理學(xué)習(xí) 要想拍好一幅攝影作品，需要掌握一定的攝影技巧，而攝影技巧的掌握，正是物理原理的理解和運用。教師不僅要教會學(xué)生攝影技巧，還要讓學(xué)生了解其物理原理。例如，學(xué)生在欣賞Windows經(jīng)典電腦壁紙藍(lán)天白云下的大草原時總有疑問：我也去過大草原，親眼見到的天空也非常藍(lán)，草原也非常綠，但拍出來的照片天空卻總是灰白的，沒有那種清徹通透的效果。原因在于一般攝影器材的感光元件對于藍(lán)色光特別敏感，在自動曝光模式下，藍(lán)色物體往往因曝光過度而呈現(xiàn)出灰白色。因此要想把天空拍藍(lán)的關(guān)鍵在于壓暗藍(lán)色天空的亮度而盡量不改變草原的亮度。而由藍(lán)色天空所散射下來的太陽光中包含了一定量的偏振光，我們只要在照相機鏡頭前附加一個偏振鏡并旋轉(zhuǎn)到某一適當(dāng)角度，正好使這部分偏振光不能透過偏振鏡，就可以降低天空的亮度，而周圍草原的亮度卻一點也沒有減少，這樣就可以增加藍(lán)天和白云以及草原的反差，使天空看起來格外的藍(lán)。這樣一解釋，學(xué)生不僅掌握拍攝藍(lán)天白云的技巧，同時也對自然光和偏振光有了更深理解。

（作者單位：江蘇省海門市第一中學(xué)）