浅谈物理教学中的美

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浅谈物理教学中的美浅谈物理教学中的美千百年来，人们对美的探讨颇多，对美的认识和结论也很多。美存在于一切事物当中、一切原理当中，生活中到处是美，只是缺乏发现美的眼晴。我们应该从教学中感受美的存在，发现科学领域中蕴藏的美。物理学的美是一种实实在在的美，是一种科学美。在自然界屮科学利用大自然创造了自己的“作品”，通过简单形式建立自己的语言一一规律，然后反作用于自然界，从而实现了自然界博大精深的美学内涵。同艺术美一样，科学美来源于社会，被人们赋予了特殊的含义。艺术家用色彩、音乐或用语言描绘自然美，科学家则用形象的原理表现自然美。那么，物理学中蕴含着怎样的美呢？一和谐统一的美和谐建立在矛盾的同一性上。因此，科学家们都注意到对各种物理规律的探求，以达到和谐美的标准。物理学的最高目标是把物理现象错综复朵的多元性综合到一个统一的体系中来。假设可能，把它综合到一个标准的答案中，而人类的最高目标就是达到这样一种统一的标准。物理学首先体现在概念的统一。力学中有两种力。一种是引力，即地球内部的一种吸引力；一种是浮力，使浸在水中的物体不会自然下沉，而是在不断上升。牛顿对力进行了统一，把天体运动和地上的运动统一起来，给人以“天上就是人间，人间就是天上”的美感。其他物理概念也是如此，人们对光的认识，首先是反射、折射和色散，然后到电磁波，再到光量子概念，最后统一到物质波中。物理世界的统一，是物理学发展的必然趋势。许多物理学家都致力于这方面的工作。其和谐的统一呈现出了一种独特的美。二、简单深沉的美物理规律来源于纷繁复杂的自然界，又被用来描述自然界遵循的自然法则。这就使得物理规律表现出一种简单而深沉的科学美。牛顿机械运动的三大规律，以清晰而简单的形式描述自然界遵守的法则。牛顿力学“用位置的移动来说明一切，用量的差异来说明一切质的差异”，虽然带有形而上学的观点，但给人们认识自然和研究物理学带来了方便。万有引力是宇宙 世界一种内在的力，我们不能用简单的形式描绘这种作用力，应让人们对天体运动的探索不断升华。如果说牛顿力学具有小家碧玉般优雅静态美，那么爱因斯坦的相对论及统一思想具有“大江东去”那种豪迈博大的气势，把人们的思维引向更为广阔的时空，给人们展示了更为深远而空旷的壮丽图景；质能方程E=mc2形式简单，但是显示了原子能遵循的规律，为人类开发利用原子能打开了大门。物理规律简单而深沉，是一种美的表现，也是这种追求的结果。三、对称的美对称是自然组合的一种基本形式，艺术中强调对称美，而在科学领域里，对称美也是一种常见的形式。在物理学中，有大量对称的概念和规律，如正电荷和负电荷，南极和北极；在物理规律的描述上也有着对称的表述：电荷相互作用同磁极相互作用遵守规律的对称性，杠杆平衡的对称原则。电学中和磁学中都可通过高斯方程描述相应的物理规律。物理规律的对称原则在物理研究中具有重要的指导意义。奥斯特于1820年发现了电流周围存在磁场，实现了“电生磁”，法拉第受到对称原则的启发，想到了“磁也一定能生电”，经过多年的艰辛探索，发现了电磁感应定律，实现了与“电生磁”对称的一面。英国物理学家狄拉克于1928年在研究电子运动时,论证了电子的运动规律，必须符合相对论的要求。在他建立的方程中,粒子和反粒子具有平等的对称关系。于是他预言“反电子”的存在。儿年后，即1932年，卡尔戴维徳•安徳森在实验室中证实了“正电子”的存在。后来，科学家们发现了反质子等反物质。人们在研究中发现，正反粒了相遇时释放巨大的能量，这就给人们开发新能源带來新的前景。自然创造了美的环境，人类创造了美的生活，科学蕴含的美是充满神奇色彩的。生活的丰富多彩让人们感受到了无尽的美，自然的异彩纷呈令科学闪现出无边的美，自然科学的每一次飞跃都为人类展示了一种美，科学在不断进步中不断发现美。美是人类创造性、实践性的产物，也是人类文明的标志。我们在教学过程中善于发现美的规律，善于感受自然界中的和谐美。美是没有边界的。物理规律很好地表现了科学美，激发人们对物理科学的极大兴趣，人们对物理学的研究也就是对科学美的追求，相信随着人们对科学追求的不断发展，大自然将会呈现更加奇妙的美，物理学也会闪现出更加 动人心弦的美。总之，和谐美、深沉美、对称美是物理学中表现出来的美的内涵。我们在教学中不断发现美、探索美，让学生徜徉在美的境界屮。