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【中图分类号】G63【文献标识码】A【文章编号】1009-5071(2012)04-0238-01
在高中物理教学中渗透美学教育可以培养学生的审美观,使学生具有良好的审美能力,身心得到健康和谐发展；可以激发学生学习物理的兴趣,减轻学生心理压力和学习负担,提高学习效率；可以促进学生对知识的理解与掌握,促进学生创造性思维的发展,起到“以美启真”的作用.自然界是美的,作为研究自然,涉及人与自然之间关系、揭示自然奥秘的物理科学也是美的.物理的科学美在于它是建立在自然美的基础上,揭示了大自然的隐含真理,在于它发现了大自然的和谐和统一,发现了大自然的对称和守恒,在于它用最简单的语言描述了大自然遵循的规律、更在于人类在物理科学美思想的指导下推动了物理学的发展.
物理学中富含美学思想：简洁、和谐、对称、有序、统一.在物理教学中应有意识地渗透美学思想教育,让学生在学习物理的同时体验科学美、欣赏科学美并能在科学美思想的指导下进行创新活动.
1物理学史中的美学
物理学发展史是一部美学发展史,许多物理学家在科学美思想指导下,通过不懈的努力,才推动了物理学的发展.
(1)开普勒是带着强烈审美意识探索自然规律的先驱者,他们坚信宇宙是简单的、和谐的、对称和统一的,而且可以用最简单的数学语言描述的.开普勒在科学美的指导下,不懈坚持几十年的观察,积累了大量的天文数字,提出行星运动的三定律来论述天体的运动是如此的简单与和谐.
(2)在对称性思想的指导下,物理学家根据世界的对称性,通过预言、设想来推测未来事物的存在.“电可以生磁、磁可以生电”,法拉第经过十几年的不懈努力实现了由“磁生电”的梦想；从1897年发现电子,狄拉克综合前人的研究成果,根据对称性预言了正电子的存在,1932年美国物理学家安德逊在宇宙射线实验中发现的正电子；许许多多物理学家利用对称性特点,才预言或发现与已有粒子相对称的反粒子,质子与反质子、物质与反物质、宇宙与反宇宙等.
(3)牛顿追求天地之间统一规律的思想,是导致他发现“万有引力定律”的关键,把天上的力学和地上的力学统一起来,实现了物理发展史上的第一次大综合；麦克斯韦追求电与磁的统一创立了麦克斯韦电磁理论方程；卢瑟福在统一性原则指导下,在行星绕恒星运转、卫星绕行星运转模型的启发下,提出了原子的核式结构模型――核外电子绕原子核运转模型实现了宏观世界与微观世界的统一；物理学发展过程中的五次大综合(牛顿运动力学的建立、热力学和统计物理的建立、麦克斯韦电磁理论的建立、相对论的建立、量子力学的建立)以及目前正在酝酿的更大范围内的大综合――统一场论等都是在科学家们追求多样统一美的思想指导下完成或将要完成的.
2物理规律中美学
自然是美的,描述自然界物质存在、构成、运动及其转化等物理规律也是美的,体现在物理规律的简洁性、不同规律的和谐、统一和对称性.因此在物理规律的教学中,通过挖掘物理规律蕴含的科学美渗透美学教育.
(1)物理规律的对称美.对称现象是辩证法的生动体现,物理学揭示自然界物质的存在、构成、运动及其转化等规律的对称性而产生的美感,称为物理学的对称美.物理学的对称美主要表现为时空对称、数学对称和抽象对称.
(2)物理规律的简洁美.物理学揭示自然界物质的存在、组成、运动及其转化等规律的简单性而产生美感,称为物理学的简洁美.物理学的简洁美主要体现在物理学的理论和方法上.宇宙中纷乱的各种物体通过牛顿引入的质点统为一体,牛顿只用几条简单的定律就概括了物质世界纷繁的运动现象等等,这些都体现了物理学理论整体的简洁美.物理理论的简洁还体现在组成物理理论的物理概念和物理规律表达上的简洁性,如“力是物体间的相互作用”、F等于ma概括了牛顿运动第二定律等.还有在物理方法上如：理想化模型、理想化方法本身就是遵循简单性原则.
(3)物理规律的和谐美.和谐是指由于组成整体的各个要素相互间恰到好处而在整体上显出协调.和谐给人以一种恰如其分、浑然一体、轻松自如的美感.物理的和谐美,是物理理论揭示自然界物质存在、运动及其转化等规律整体上的和谐性而产生的美感.如某一种元素的明线光谱与其对应的吸收光谱之间的互补、爱因斯坦相对论对牛顿经典理论的包容、波动性与粒子性的对立统一等无不体现出物理学规律的和谐美.
(4)物理规律的多样统一美.物质是多样又是统一的.物理规律的多样统一性而产生的美感称为物理学的多样统一美.如牛顿运动力学把地上的和天上的所有低速宏观运动的规律统一起来；麦克斯韦电磁理论把光、电、磁统一起来；爱因斯坦广义相对论把引力、空间、物质联系起来；德布罗意将微观粒子的波动性与粒子性统一起来,这些都会使人们感到一种多样统一的美感.
因此,物理学本身就是一门美的科学,在物理教学中若能有意识地挖掘物理科学美的因素,对学生进行科学美的审美教育,不但能使学生更好地掌握物理学的真谛,而且能使学生在受教育的同时体验美、享受美,把学习作为一种高级的审美活动,充分发挥学习的主动性和积极性,实现真正意义上变被动的学习为主动的学习,发挥学生的主体作用.