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摘 要：本文主要论述在中学物理课堂中探究物理现象的自然美、和谐美和新奇美方面的美学内涵,让学生充分认识物理美,加强在物理教学中实施美育渗透,树立全面推进素质教育的创新理念.
关 键 词:中学物理；探析；自然美；和谐美；新奇美
中图分类号：G633.7文献标识码：A文章编号：1033-2738（2012）06-0058-02
物理学具有科学美感.物理学是一门揭示物质存在与运动规律的自然科学.物理就是生活,物理的美学引领着生活的时尚.它科学地揭示了自然规律,同时也展示了自然、人类与科学的艺术魅力.物理中有自然的美,有和谐的美,也有科学新奇的艺术美.在物理课堂教学中实施美学教育,能有效提高学生的综合素质.
一、探究物理现象的自然美
中学物理涉及力学、热学、电学、声学、光学、磁和原子物理等自然科学内容.物理现象包罗万象、丰富多彩、美妙无穷.如斗转星移、日夜交替、日食和月食、春秋轮回、物态互变、色散与彩虹、海市蜃楼等自然物象和自然规律都因有序而美,有奇异的美.如《光学》教学中“海市蜃楼”的自然幻景,学生就会对这一自然物象充满好奇,就会对光的“折射”原理产生浓厚的探究兴趣.学生就会在探究中获知海市蜃楼是不均匀的空气对光线的折射形成的.又如：花儿为什么这样红,花儿为什么这样艳?我们能看到各种不同颜色的花,是因为它们能反射不同颜色的光,因此,花的颜色与太阳光及花瓣反射,吸收的光有关.太阳光是由七种色光组成的,光的颜色不同,其热效应也不同,花瓣反射与它颜色相同的光,吸收与它颜色不同的光.由于花瓣比较嫩,为了避免高温伤害,它们吸收热效应较弱的光,反射热效应较强的光,这就是我们看到红、橙、黄色花多,而蓝、紫色花较少的缘故.繁华缤纷异彩,赋予物理现象的自然美,魅力无穷.走进物理,走进自然,认识了自然,就解读了物理.
二、鉴赏物理科学的和谐美
物理学的科学美感,是“审美者通过理解、想象、逻辑思维所体验到的美.”物理学的和谐是指由于物理现象相互之间恰到好处在整体上显示出的协调,它给人以统一、对应的美感.物理科学理论、规律的简单形式要与其深广科学内涵和谐统一才美.物理中的和谐美主要体现在物理理论形式与内容的统一,各个研究领域理论的协调以及物理与其他学科理论和谐方面.牛顿力学被誉为科学美的典范,主要归功于牛顿定律形式简单,内涵丰富,和谐统一.例如有了“牛二定律”,小到雨滴、大到天体的万物运动规律都被统一于“F等于ma”的简单原理中去,它的美学价值就在于把宏观运动统一了起来.牛顿致力于探索宇宙系统的结构、万物运动的规律.他以惊人的开拓精神和独特的思维方式建立了运动三大定律和万有引力定律,它富有独创性,是新奇的和谐美的典范,为人类今天对宇宙的认识开辟了道路.
和谐美还表现在各知识体系理论的协调性.物理学知识体系庞大物理现象不是孤立的,物理理论和其他学科理论密切联系,它在泛学科知识领域中相互融合,它们遵循各自的内在规律又互相联系,构成统一体.物理科学史上,人们对光的本性认识从牛顿的微粒说到惠更斯的机械波动,从麦克斯韦的电磁波动到爱因斯坦的光子说,表面上看似乎冲突,最终却被电动力学所统一,其对立的理论被有机地统一了起来,充分体现了物理世界的和谐美.无论是力学、光学、热学、电磁学还是原子物理学都提到能量的转化和利用问题.自然界的一切现象都因为能量而互相联系,各个领域的物理理论也因能量关系达到最终的统一,科学和世界构成了和谐体.通过质量守恒和能量守恒和谐统一起来,形成一个有机的知识系统,成为人类认识和改造世界的有效工具.
三、挖掘物理科学的新奇美
“新奇”也是物理美的特点.新奇之所以被看作是科学美的重要特征,因为它体现了科学理论发现中的艺术因素.物理学迅猛发展到今天,无论是理论方面还是实践方面都是硕果累累,新颖的发明创造和新奇的理论成果层出不穷.像蒸汽机、激光器、电子对撞机的发明；牛顿力学理论、麦克斯韦电磁学理论、爱因斯坦相对论的创立等等都是体现新奇美的物理成就.尤其是物理理论提出的是关于自然界的新知识,具有独创和新颖的特点,这正是其审美价值的所在.蒸汽机、发电机、激光器、电子对撞机的发明,步步促进人类生产、生活和高科技的发展；“阿波罗”登月成功,“嫦娥奔月”的传说变成了美好现实,“神六神七”畅游太空再次实现人类超越地球之梦；众多的航天器和卫星正在全球通讯、气象观测、资源侦查、国防和科研等方面建功立业；电磁技术、纳米技术、激光技术、能源开发技术突飞猛进；核电站、太阳能电站的相继林立充分展示了人类有效利用物理的前景无限美好.人类孜孜以求地研究和应用物理方面创造的辉煌成果,创造了数以万计美的新奇的精品.
在物理教学中,着力引航学生全方位体会物理理论体系所包含的自然美、和谐美、新奇美的独特魅力,用物理美学的丰富元素开启学生创新思维学习的航程.