摄影艺术与物理教育的融合初探

秦建辉

在物理教学中融合摄影艺术，在摄影实践中分析其物理原理。笔者通过将物理教育与摄影艺术相融合，激发学生学习物理知识和掌握摄影技能的兴趣，使学生在轻松愉快的情境中突破学习的难点，体悟物理的真与美和摄影艺术的独特魅力，提高学生艺术美的修养。

问题的提出

为了全面实施素质教育，改进传统美学教育，切实提高学生审美和艺术修养，促进学生全面发展，2014年教育部颁发文件要求，今后学校的艺术教育一定要以立德树人为根本任务，遵循艺术教育的规律，特别提出了艺术教育要积极探索与其他学科相融合，真正实现学校艺术教育的科学有序发展。

摄影艺术是一种以照相机和感光元件为工具，运用构图和用光等造型手段来表现主题并求得其艺术形象。创作者使用照相机反映社会生活和自然现象，表达美的思想感情。摄影艺术中很多地方需要用到物理知识，有了物理知识理论指导的摄影技术才会运用的得心应手，否则只知其然而不知其所以然，摄影技术也难有大的突破。同样，在中学物理课堂教学中，如果将一些抽象、生硬的物理知识巧妙地应用到摄影艺术中，将会极大地增加学生学习物理的兴趣，提高学习物理的效果。

摄影艺术与物理教育融合的意义

法国著名作家福楼拜也曾说过：“艺术越来越科学化，科学越来越艺术化，两者在山麓分手，有朝一日，终将在山顶重逢。”《普通高中物理课程标准》中明确提出：中学物理教学的目的是要激发学生学习的兴趣，培养学生创新的能力，陶冶学生高尚的情操，促使学生在各方面均衡协调发展。

摄影艺术与物理教育的融合实践

笔者是一名中学物理教师，同时也是一位摄影爱好者，经常利用节假日跟团或独立外出采风拍摄作品，积累了大量的风光和人文摄影作品。课余我也喜欢带一些摄影社团，教给学生有关摄影的基本知识和基本技能，指导学生拍摄作品。经过近几年的实践和探索，本人尝试着将摄影艺术和物理教育相融合，由摄影引入物理，再由物理理论指导摄影实践，使学生真正体会物理从生活中来，又指导着我们的实践。

运用现有摄影作品，创设物理问题情境 在物理教学中，我们可以巧妙地使用一些摄影作品，创设物理教学情境，使学生在欣赏作品的同时，对所学的物理原理和规律得到深刻的记忆和充分的理解。例如，笔者每次在进行“液体的表面张力”教学时，都会使用（下图）这幅作品。这是在一个雨后的夏日所拍摄完成的，绿绿的芦苇叶上滚落着几滴小水滴，在阳光下熠熠生辉。究其物理原理原来这些小水滴在液体表面张力的作用下，具有收缩到面积最小的趋势。而在体积一定的条件下，球的表面积最小，因此一个个小水滴都近似于球形。有了这样铺垫，学生对于液体表面张力现象有了直观认识，就可学习液体表面张力的原因等后续知识了。

创作拍摄摄影作品，突破物理教学难点 学生在平时的学习中，普遍反映物理比较难学，其原因很大程度上在于学生缺乏对生活现象的观察和思考。日常生活中，即使是一些转瞬即逝的现象，也包含着物理知识。在物理教学中，我们可以针对一些课堂上难于讲清楚的难点问题，利用课余时间指导学生拍摄一些相关的物理摄影作品，分析现象，探究原理，从而突破物理学习的难点。例如，在讲解自行车在正常往前行驶时，车轮边缘上的各点都在同时参与两个运动：轮缘绕轴的转动和连同车架一起向前的平动，合运动的结果导致车轮上不同的部分转动得不一样快。学生仅仅听老师在课堂上讲解，还是一知半解。这时教师可以带领学生跨出校园走上街头，当一辆卡车急速驶过时，对准轮胎快速按下快门。从拍得的照片上可以清楚地发现，车轮的上半部分比较模糊，而下半部分，特别是靠近地面的地方较清晰，说明轮胎不同的部位转速不同。

掌握作品拍摄技巧，反思物理原理学习 要想拍好一幅摄影作品，需要掌握一定的摄影技巧，而摄影技巧的掌握，正是物理原理的理解和运用。教师不仅要教会学生摄影技巧，还要让学生了解其物理原理。例如，学生在欣赏Windows经典电脑壁纸蓝天白云下的大草原时总有疑问：我也去过大草原，亲眼见到的天空也非常蓝，草原也非常绿，但拍出来的照片天空却总是灰白的，没有那种清彻通透的效果。原因在于一般摄影器材的感光元件对于蓝色光特别敏感，在自动曝光模式下，蓝色物体往往因曝光过度而呈现出灰白色。因此要想把天空拍蓝的关键在于压暗蓝色天空的亮度而尽量不改变草原的亮度。而由蓝色天空所散射下来的太阳光中包含了一定量的偏振光，我们只要在照相机镜头前附加一个偏振镜并旋转到某一适当角度，正好使这部分偏振光不能透过偏振镜，就可以降低天空的亮度，而周圍草原的亮度却一点也没有减少，这样就可以增加蓝天和白云以及草原的反差，使天空看起来格外的蓝。这样一解释，学生不仅掌握拍摄蓝天白云的技巧，同时也对自然光和偏振光有了更深理解。

（作者单位：江苏省海门市第一中学）