《物理美学教育探索》论文

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1、物理美学教育探索素质教育的一个重要特点就是让科学的教育不仅使学生获得知识，而且应在能力、情感、行为习惯各方面得到全面发展，物理美学贯穿于物理教学过程中，应该是素质教育在物理教学中的具体体现。物理美学是物理学与美学相交叉的学科，是科学美学在物理学科上的具体表现，作为哲学体系屮最重要的美学和作为自然科学基础的物理学相联系的物理美学本身就是一个I専大精深的学科，它所研究的对象是自然科学研究中的美学性质和美学表现。在高屮的教学屮研究和推广物理美学教育对屮学牛的审美观的形成有着重要的促进作用。爱因斯坦曾经描述说，物理学是至善至

2、美的科学，他还特别把物理的美归纳为“简单、和谐、完善、统一”。丿力史上的科学家更是把自己所发现的科学规律描绘得美不胜收，哥口尼为他的日心说这样写道：“所有的这些轨道的中心便是太阳，难道说在如此富丽堂皇的宫殿里，还能找出比这更好的地方来安置这样一盏美妙的明灯使它能从这儿照亮一切吗厂波尔发现电子模型后，爱因斯坦赞叹道：“这是思想领域中最高的咅乐神韵物理科学的美，是一种艺术的美，但它乂与艺术美有很大的不同，物理科学的美是完全建立在“真”的基础上的。物理科学的美是真和美的统一。由美可见真,由真可见美。但不一定真的就美，噪声是

3、真的，但不美。美的也不一定是真的，早期的地方天圆说就很美但不是真的。物理科学的美归纳起來就是爱因斯坦所描绘的“简单、和谐、完善、统一二一、简单性，物理科学的美在于它的简单。但这个简单是指的物理表达形式的简单而知识内涵的丰富，是简单和丰富，形式和内涵的对立统一。一个很简单的公式包涵着深刻的内容，一个条件很少的理论概括了丰富的事实，这就是简单的美。例如牛顿定律以的简单形式包涵了宏观世界力和运动的全部特征和表彖，这就是简单的美。爱因斯坦的质能方程E=mc2以极简单的形式概括了相当深刻的物理学、哲学的原理。当我们深入了解其内

4、涵时，不仅为其简单的外表和深刻的内涵所震动，而且越深入就越体会出它的美。“自然界喜欢简单，不爱用多余的原因夸耀自己”这是牛顿对简单美的形象阐述，爱因斯坦的狭义和对论只有两条基木假设却建立了和对时空观，揭示了质量和能量的统一，简单的真显示了丰富的美。二、和谐性，协调、匀称称Z为和谐，物理学的形式和内容分别具有和谐性。形式的和谐是物理概念、方程、现象的和谐，内容的和谐指出了物理规律的矛馬性。物理学的发展也是在由发现和改变物理规律的不和谐性中而进的，牛顿创立了在宏观世界屮和谐的经典力学和电磁理论，但在迈尔克逊实验中指示了经

5、典力学和经典电磁理论的不和谐，导致了量子论和相对论的诞生。和谐性述包括对称性、守恒性和有序性。对称美是客观世界的一种典型的美态，物理学中的对称美处处可见，正、负电子，南、北两极，平而镜成像，力矩平衡，波动性和粒子性，对称美述是探索物理新规律的动力，发现正电子后，就引导人们去探索反物质就是一个例子；守恒的美也是一种和谐美，物理学中的质量守恒、电量守恒、能量守恒、动量守恒均是一种守恒的美；有序的美远超过无序的美，波动的能级轨道就是有序美的表现。三、完善性，物理科学的美述在丁它是非缺陷美，艺术上常把“维娜斯”的雕像作为残缺

6、美的代表，但由于科学的美的基础是“真”，因此物理科学的美就是一种完善的美，牛顿的经典物理学就是宏观世界的一个完美科学，爱因斯坦说过，自然界是完善的，人类得到这个规律时间不会太久了。四、统一性，多样复杂的物理学世界只有统一起来才冇美感。牛顿力学把运动统一起来，麦克斯韦把电磁现彖统一起来，光电效应把波、粒二象性统一起来，质能方程把质量和能量统一起来，这就是统一的美。每当一个新理论统一了旧领域，这个理论就成为物理学发展的历史转折点。物理学的美学给我们提供了丰富的美育材料，作为教育工作者，正是要把这样的美变成学生情感索质的一

7、部分。我们在物理教学屮进行美育不仅是可行的而且也是必需的。1激发学生兴趣。“兴趣不是美感"，但美感可以激发兴趣，兴趣提高学习效率，减轻学习负担，反过来促进对美的追求。在初中九年义务教材中，广泛地注意到了美对提高兴趣的作用，以前教材中的插图、实验，包括学生实验在III教材中因只注重严谨而单调，今犬的教材活泼、生动，实验、设计具冇美感，且具体、形彖。比如平而镜成像一节中有制作万花筒的实验，不仅能使学生从中学到严谨科学的规律和物理知识，而且能从万花筒屮反映的形彖美屮激发岀探索物理现彖本质的兴趣，冇利丁•使学生在美的引导下，

8、口觉、主动地探索科学的奥秘。2促进智力发展。美学是一个哲学体系，可以促进学生思维能力、想象能力的发展，可以加深学生对物理知识的了解和激发学生深入研究物理问题。心理上的认同和激励才能使学生在探索物理规律、培养能力上有更强的门主性。教师在教学屮要充分认识到美对智力发展的作用，冇意识地去阐释物理科学的美，使学生在物理科学的殿堂中感受到美，在美感的激发