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1、物理之美 與 美的物理教學談到美，聯(lián)想到自然美和藝術美，而對科學美，大多數(shù)人則不易感受到，這是因為科學美與藝術美是兩種不同形式的美，從美學的角度來講，一種是事物外在形式所呈現(xiàn)的美，如自然景色的美，音樂的美，雕塑的美，繪畫的美，建筑物的美等。另一種是事物內在結構的和諧、秩序而具有的美，這種美比較抽象，是要經(jīng)過大腦整理、加工形成美的意識或美的觀點。這是一種較高層次上的審美。一、引言還有人把物理學之美說成它具有明快簡潔美，均衡對稱美，奇異相對美和和諧統(tǒng)一美。也有人把物理學之美分為：物理學研究對象的之美，
2、物理學理論的之美，物理學實驗的之美和物理學常數(shù)的之美等。著名物理學家楊振寧先生把物理學之美分為三類：即現(xiàn)象之美，理論描述之美，理論結構之美。物理學中的美，就是一種科學美。1、新奇美；2、簡潔美；3、統(tǒng)一美；4、和諧美；5、藝術美；6、適用美。二、物理之美的幾種形式科學把獨創(chuàng)性定義為一種最高的價值，因為只有通過具有獨創(chuàng)性的科學研究成果，科學才能進步。獨創(chuàng)性的理論成果給人以新奇美。當我們初次接觸到相對論（提出了“時間和空間的相對性”、“四維時空”、“彎曲空間”等全新的概念。）、量子力學（描述微觀世界結
3、構、運動與變化規(guī)律的物理科學）、宇宙大爆炸理論（宇宙起源及推測宇宙最終歸宿）時，就會有這種美感。1、新奇美◎◎◎物理之美◎◎◎以簡單、潔凈呈現(xiàn)其美感，簡潔美是科學美的特征之一。著名物理學家愛因斯坦曾指出：“自然規(guī)律的簡單性也是一種客觀事實，而且正確的概念體系必須使這種簡單性在主觀方面和客觀方面保持平衡?！蔽锢砻赖暮啙嵭圆⒉皇侵肝锢韮热荼旧砗唵危俏锢砝碚擉w系的結構和物理規(guī)律的數(shù)學表達形式簡潔。2．簡潔美愛因斯坦的質能聯(lián)系方程：E=mc2◎◎◎物理之美◎◎◎反映質量與能量之間的聯(lián)系，指導人們認識核
4、反應的規(guī)律，并為獲得巨大能量提供了理論基礎。物理所研究的是從不同事物運動變化的多樣性中找出它們的內在聯(lián)系和共性，這樣就形成了既千變萬化又統(tǒng)一的結構美，這也就是科學美中的多樣性統(tǒng)一美。例如，描述宏觀物體機械運動的概念、定理、定律是各種各樣的，表面并不相關，牛頓力學卻能把地上的和天上的所有物體的機械運動的規(guī)律都統(tǒng)一起來；麥克斯韋的電磁理論，又把表象完全不同的電、磁、光的運動統(tǒng)一了起來，所以牛頓力學理論和麥克斯韋的電磁理論都具有統(tǒng)一美。3、統(tǒng)一美◎◎◎物理之美◎◎◎截然不同的天上星體的運動和地上物體的運
5、動統(tǒng)一起來。這是牛頓對古典力學成功的完美結合，這不僅是因為牛頓有追求理論和諧統(tǒng)一的動機，更重要的是他開辟了一條達到這種和諧統(tǒng)一的正確途徑。牛頓第一運動定律牛頓第二運動定律牛頓第三運動定律開普勒第一定律開普勒第二定律開普勒第三定律萬有引力定律◎◎◎物理之美◎◎◎和諧美是指事物和現(xiàn)象的各種要素、各個部分、各個方面的協(xié)調有序、勻稱流暢。一般地說，美至少有兩個各具特征的層次，一個是事物外在的感性形態(tài)美；另一個則是內在的和諧理性之美。物理源于客觀實體，但又高于客觀實體，物理是通過建立抽象的、理想的模型來做為
6、構造理論體系的基礎，這些模型和理論分別具有模型美與和諧美。4．和諧性◎◎◎物理之美◎◎◎怒發(fā)沖天點電荷的電場線如果說藝術創(chuàng)造美，那么物理也在創(chuàng)造著藝術，它為藝術的創(chuàng)造提供必要的物質基礎和一定的理論依據(jù)。各種樂器之所以具有不同的音色和韻律，其中物理學的貢獻是很大的，尤其是電子樂器和各種音響設備的出現(xiàn)，更能體現(xiàn)這一點。繪畫藝術中色彩的搭配更是離不開物理：國外超現(xiàn)實主義畫家利用物理學中光聲規(guī)律創(chuàng)造藝術品；節(jié)日的聯(lián)歡晚會上，五彩斑爛，變幻莫測場面，更是離不開光；一幅全息圖惟妙惟肖地真實重現(xiàn)了一個立體物體；
7、這些都能給人以“藝術美”的享受。5．藝術美◎◎◎物理之美◎◎◎第一，物理學創(chuàng)造了一個人造物理世界，它為人類直接提供了巨大的物質財富和精神享受。電、電磁波、光子器件、半導體、激光、計算機、原子能和平利用以及超導等，無疑給人類文明增添了光彩。給人一種欣慰的美感。 第二，物理運動是自然界最基本的運動之一，如19世紀，物理學基礎學科曾對化學、冶金學、醫(yī)學等學科起過巨大作用，尤其是能量守恒定律更是作為自然界的一個普遍原理為人們所接受。量子論、相對論是現(xiàn)代科學技術的兩大支柱，在這個基礎上出現(xiàn)了固體物理、量
8、子電動力學、量子生物學、量子化學等學科。在技術領域內發(fā)展了材料科學、宇航、原子彈、計算機等一系列科學。6．適用美◎◎◎物理之美◎◎◎“教人學習方法”是教育的根本目的。美感教育是培養(yǎng)人們的創(chuàng)造力、激發(fā)人的創(chuàng)造心理動機的重要途徑，它常常成為人們創(chuàng)造性重大突破的關鍵，成為人們新鮮活潑的創(chuàng)造精神的契機。所以我們在教學時要教會學生能自覺地按“美的規(guī)律”去學習創(chuàng)造，最終系統(tǒng)地發(fā)展自己的審美能力和創(chuàng)造力，完善自己的審美結構和智能結構，這就要求教學中教師要善于挖掘物理之美，進行美的教學?！颉颉蛭锢?/p>
