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美丽的物理
作者：张燕
来源：《读写算》2011年第53期
【摘 要】在学科教学中渗透美育,有利于提高教学质量和全面培养学生素质。本文主要阐述中学物理在自然美、科学美和精神美方面的美学内涵,让广大师生充分认识物理美,加强在物理教学中实施美育渗透,全面推进素质教育。 【关键词】自然美 科学美 精神美
物理学是一门揭示物质存在与运动规律的自然科学。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,也有科学和艺术的美。 一、物理现象的自然美
中学物理涉及力、声、热、光、电、磁和原子物理等内容,物理现象千姿百态、美妙无穷。如星移斗转、日夜交替、春秋轮回、物态互变等自然规律,因有序而美;光的反射与倒影、折射与海市蜃楼、色散与彩虹、日食和月食都有奇异的美。人类在研究和应用物理方面创造的辉煌成果,是美的精品。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”的传说变成了现实美谈,“神五神六”畅游太空再次实现人类超载地球之梦;众多的航天器和卫星正在全球通讯、气象观测、国防和科研等方面建功立业;电磁技术、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物理前景无限美好。 二、物理理论的科学美
现代物理学家杨振宁教授说过:“科学中存在美,所有的科学家都有这样的感觉”。物理学具有简单、对称、和谐与新奇方面的科学美感,是“审美者通过理解、想象、逻辑思维所体验到的美。”
1、简单美
物理中的简单美首先体现在文字简练,如力的定义为“物体间的相互作用”,光的本性为“波粒二象性”,言简意骇。模型的观点和数学公式的应用使这种简单美几乎到了极限。如物理学家提出质点、单摆、理想气体和点电荷;匀速直线运动、自由落体运动、弹性碰撞等模型的观点,再用公式定义物理量和表达物理规律,大大简化了物理问题,简洁准确。如速度、密度、电流强度等物理量分别用v=s/t,ρ=m/V ,Ι=Q/t公式定义,其它物理量也都有相应的表达式;牛顿第二定律、爱因斯坦的质能关系、欧姆定律、动量守恒定律的表达式分别是:F=ma,E=mc2,I=E/(R+r),ΔP=0,
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