物理学中的美和物理教学中的美育

《物理学中的美和物理教学中的美育》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、维普资讯http://www.cqvip.com／1994年松辽学-T4(自然科学版)N2_．2第2期SongliaoJournal(NaturalScienceEdition)1994祝风李凌(四平师范学院)(丽磊)乎争摘要本文论述丁审甍活动对物理学发展的影响、勃理学美的构成因索和审甍教育在中学物理教学的实施．关键词；：塑堡堂童审美教育塑堡塾兰在现实生活中．美是无处不在的．物理果的基础上．发现_r行星运动的三个定律，学揭示的虽然是“冷冰冰”的客观真理，但从厨奠定了天体力学的基础．也蕴含着深刻而丰富的审美因素，探讨美r电磁学的发展在很大程度上得益于对学原理在物理学和物理教学中的运用，对称美

2、的启示．法拉第深信电与磁是对称的，物理学的发展和中学物理教学的深化改革他认定既然电能生磁，那么磁也能生电．他都具有十分重要的意义．、坚持奋斗十年，发现丁电磁感应现象．同1审美活动与物理学发展样，麦克斯韦的位移电流假设除了逻辑思物理学的发展表明．物理学家在探索维上的原因外，确信物理规律具有对称、和物理学规律的艰辛旅程中，总是伴随着对谐统一的美的形式，也是一1个不可忽视的美的热烈谴求．重要原因．因为．在诸如电容器充、放电这哥白尼与托勒攻的地心说决裂，就是种非稳恒情况下，安培环路定理不再适用有其美学原因的．他深信完美的理论在数了．电和磁之问的对称、和谐、统一的关系学上应该是“和谐与简单”的，而托

3、勒攻为被破坏丁；而引入位移电流后．不但推广丁了解释天文观测的结果，引入丁许多“均安培环路定理．而且电与磁之间的对称，和轮”、“本轮”，使得天文理论既夏杂又失洽．谐、统一关系在非稳恒条件下又被重新确因此，在极端困难的条件下，哥白尼苦心孤立．诣，研究丁三十多年，终于建立丁不朽的日爱因斯坦所建立的广义相对论。被朗心说．后来，开普勒深切地感受到日心说的道和玻恩称赞为可能是一切物理理论中最美，毅然地抛弃了从他的老师第谷那儿接美的一个，“是一种伟大的艺术作品”．霍夫受的地心说观点他说；“我从灵魂的最深曼曾指出：“爱因斯坦的方法，虽然渊博处证明它是真实韵·我难以相信的心情的物理学知识为基础，但在本质上是

4、美学去欣赏它的美．”开普勒在继承前人科研成的、直觉的⋯⋯，他是科学家，更是个科学收靖日期}199309—03·83·维普资讯http://www.cqvip.com的艺术家．”爱因斯坦本人也认为，把人们电磁学方程组等，无不都是用极其简明的引向科学的强烈愿望是“人们总想以最适公式表达了极为复杂的自然规律，使人深当的方式来画出一幅简化的和易领悟的世深地感受到物理学的简洁美．界图象，渴望看到这种先定的和谐，是无穷2．2物理学美在于对称从物质结构和的毅力和耐心的源泉．”他把科学研究中的运动形式上看，错综复杂的物理世界中存审美感受称之为“思想领域最高的音乐神在着种种完美的对称形式．比如镜对称、轴韵”

5、、“一种壮丽的感觉”．对称、中心对称等空间对称性，周期、节奏、美国著名物理学家韦尔在谈到自己时旋律等时间对称性，与时空坐标无关的更说：“我的工作总是力图把真和美统一起复杂的内部对称性等，所谓对称，用数学语来，但当我必须从两者中挑选一个时，我总言来说，就是在某种变换下的不变性．内特是选择美．”韦尔的引力规范理论在刚建立尔定理指出，如果运动规律在某变化下具时，他就承认是“不真的”，只是因为它美．有不变性，则必然存在一个对应的守恒定才使也不愿意放弃．多年以后，当规范不变律．如运动规律对时间原点的平移不变性，性的本来体系被加进量子电动力学．引力决定了能量守恒；对空间原点的平移不变规范理论才被证实是

6、正确的．性，决定了动量守恒；对空间转动的不变以上这些事实告诉我们，审美活动与性，决定了角动量守恒．这就是说，对称性物理学研究并不是风马牛不相及的事情，与守恒律间存在着内在的、深刻的联系．克服物理原理中某些美学因素上的不洽，随着物理学的发展，人们发现的对称往往导致物理学新现象、新规律的发现．究性越来越多，相应的守恒量也越来越多．但其原因，就是因为在客观世界中，真与美是是，人fn也发现各种对称性在一定条件下统一的，它们是同一事物的两个侧面，对真也会遭到破坏，即出现对称性破缺这时守理的追求必然伴l瞳着对荧的追求．恒量就变为不守恒，而且不守恒的程度随2物理学美的构成因素破缺的程度而定．这种既对称又

7、不对称所2．1物理学美在于简明自然界的物理产生的强烈美感，在现实生活中比比皆是．现象是纷繁复杂的，通过创造性的科研劳对称会产生平衡、协调的美感；不完全对称动，从中概括出简单明了的物理规律，这就又会使嘭象生动灵活、多彩多姿，富有美的是一种物理学美．感染力．例如，麦克斯韦方程组描述了电场英费尔德曾指出，爱因期坦具有这样E和磁场B所具有的美妙的对称形式，然的信念：“有可能把自然规律归结为一些简而这种对称又是不完全的．电荷和传导