浅谈物理教学中的美

1、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

2、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

3、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

4、，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

5、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