物理实验教学【物理实验教学中的美学教育】
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关于初中物理教学中美育的渗透探讨
一、引导学生对物理实验的美学认识
物理实验的过程和结果不仅能够帮助学生加深对物理学科的理解和记忆,同时也能够激发学生的美学情感。
例如,通过物理实验中光的折射原理的呈现,可以让学生感受到光线的美妙。
通过这些美学体验,可以培养学生的审美眼光和情感。
同时,针对不同学生的特点和教学需求,可以通过实验设计和实验展示来加深学生的美学体验。
例如,针对可爱的小学生,可以为他们设计富有童趣、富有视觉效果的物理实验;针对思维敏锐的中学生,可以为他们设计更具挑战性、更加创新的物理实验,鼓励他们探索新的科学领域,培养对物理学的兴趣和热情。
二、让学生通过物理学科了解科学与科技的美学
物理学科作为科学技术的一部分,与艺术和设计密切相关。
通过学习物理学科,可以让学生了解科学与科技的美学价值,进而拓展他们的美学思维能力。
例如通过物理学科的研究,人类发现了许多自然景象的美妙,如日出、红霞、彩虹等等。
同时,物理学的应用也造就了很多美妙的物品,如各种艺术品、音乐设备、电影、3D打印等等。
这些都是科学与艺术的结合体,能够让学生对科学和艺术有深入的理解和审美体验。
通过对物理学科的科学与美学的探究,可以使学生的审美能力、美学意识和美学素养得到全方位的提升。
同时,也能够拓展学生的思维和创新能力,为他们的未来实践和职业发展提供充分的理论和实践基础。
中学物理课程中的美育素材探究【摘要】中学物理课程中的美育素材探究美育在物理教育中扮演着重要角色,通过物理实验与美育的结合,不仅可以提高学生的审美情感,还能促进学生创造力的激发。
在物理实验设计中,融入美学元素可以使实验更具吸引力和趣味性。
通过物理实验的开展,还可以培养学生的审美情感,为他们的综合素质提升奠定基础。
物理实验与艺术的跨学科融合,也为学生提供了更广阔的学习视野。
中学物理课程中的美育培养对学生综合素质的提升具有重要意义,通过将美育融入物理教育中,可以激发学生的学习兴趣和创造力。
美育不仅是理科教育中的一种补充,更是为学生成长成才提供了丰富的温床。
【关键词】关键词:中学物理课程、美育素材、物理教育、实验、美学元素、审美情感、艺术、跨学科融合、综合素质、学习兴趣、创造力。
1. 引言1.1 中学物理课程中的美育素材探究中学物理课程中的美育素材探究旨在探讨如何将美育融入物理教育中,以提升学生的审美情感和创造力。
美育是一种培养学生审美能力和审美情感的教育活动,通过艺术、文学、音乐等方式引导学生感知美的存在,培养其审美品味和鉴赏能力。
在物理教育中,美育素材可以帮助学生更深入地理解物理原理,激发学生对物理学习的兴趣和热情。
通过引入美学元素和艺术设计理念,可以让物理实验更加生动有趣,呈现出美的一面。
物理实验不再是枯燥的理论验证,而是一场展示美的盛宴。
在设计物理实验时,教师可以注重实验的美学元素,如实验装置的形态、颜色和材质的选择,使实验更加具有视觉艺术感染力。
让学生参与实验设计、搭建和展示过程,培养他们的创造力、想象力和审美情感。
美育在物理教育中的重要性不可忽视。
通过将美育融入物理教育中,可以提升学生的审美情感、创造力和综合素质,为他们未来的发展奠定良好基础。
2. 正文2.1 美育在物理教育中的重要性美育可以提高学生的审美情趣。
通过物理实验、模型设计等活动,可以培养学生对物理现象的审美感知和美学情感,使学生在理解物理知识的提高对美的敏感度和欣赏能力。
如何在中学物理教学中进行美育教学【摘要】本文浅谈了中学物理教学中实施美育的必要性,着重从物理学自身存在多种美的鉴赏、塑造美的课堂氛围、创设物理美氛围三个方面阐述了实施美育的切实有效方法。
【关键词】美育物理教学教学艺术中学物理是一门重要的自然基础学科,物理学的美学特征主要表现为”统一美”“和谐美”“奇异美”“简洁美”“对称美”“人生美”等。
因此,在物理学科中贯彻美育教育是时代必然,也是物理学科发展的需要。
作为物理教师,在物理教学中适度引入美学教育,既有利于突出物理学科本身在科学技术发展中的带头作用,又有利于目前物理教育由应试教育向素质教育转轨。
那么怎样寓美育于中学物理教学之中?下面谈如下几点做法。
1. 物理学具有自身的美学特征教学中应注意引导学生鉴赏物理内容的美。
物理学具有自身的科学美,体现了美学原理,但不等于物理学就是美学,有人说过:生活中并不是缺少美,而是缺少美的发现与发展。
物理教学中也不缺少美,而是缺少美的揭示,因为物理美不像艺术那样明显与鲜明,物理美含蓄、内在。
这就要求物理教学工作者深入挖掘教材中蕴涵的丰富多彩的美育内容。
不时时机地引导学生赏析教材中的科学美。
介绍物理学家在科学生活的美学追求与崇尚。
物理教学便可望成为美育渗透的阵地,物理优生的培养内容变得丰富多彩,富有生机,充满活力。
1.1 引导学生体会物理学中的和谐奇异美[1]。
如:初中物理教学中,当我们给学生讲了匀速直线运动的速度公式V=S/t 后,再讲功率公式P=W/t时,我们往往可通过把后者与前者进行类比,着重讲清二公式中各对应物理量的物理概念的差异,学生一般都能接受。
这种类比教学明显地具有降低教学难度和加深对速度和功率概念的理解的优点,这是因为从理论上讲,这两公式都是三个物理量的外形,体现了二者的”和谐”,而两公式中对应物理量含义具有巨大差异,则又展示了两者”异”中有”同”的本质。
使学生在完成物理新知识的学习、老知识巩固的同时,培养他们的审美情趣。
浅谈物理教学中的美育教育5篇范文第一篇:浅谈物理教学中的美育教育浅谈物理教学中的美育教育榆中九中钱雪萍摘要: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。
本文挖掘物理美,并阐述在物理教学中渗透美育的特殊功能和实践过程。
关键词:美育、物理美、以美育德、以美启智、以美健体、以美促劳教学是一门科学,也是一门艺术,教育教学审美化是素质教育的最高境界。
美育具有育德、启智、健体和促劳等功能。
充分揭示各门学科的审美要素,并结合学科内容实施美育,既能高效地传授知识,又能有效地陶冶学生性情,提高学生审美能力,促进学生全面发展。
物理审美化教育是指深入挖掘和科学揭示物理美,并采用生动形象的教学手段和艺术化的教学形式,组织审美化的教学过程。
我个人认为在物理教学中渗透美育教育应从以下几方面入手。
1、以美育德,完善学生人格“审美化教育的影响不是强制,而是在自由与安全的心理空间中,通过对情感的熏陶、感染,潜移默化而实现的。
” 物理中的美育是一种潜移默化的教育,它使学生在愉悦中接受教育,不知不觉增长见识,掌握科学知识,并陶冶高尚情操,形成良好品格,其育德作用是明显的。
通过美育,能有效地培养学生对美和善的事物更为喜爱和向往,优化生活情趣,美化言行举止;陶冶高尚情操,净化和完善人格。
象三棱镜将太阳光分解为七色光(白光色散),使无数初入物理学殿堂大门的中学生留恋忘返。
还有天体运动的完美构图、卫星发射的壮观场面、飞船登月的现实美谈、电磁作用的广阔空间、激光技术的奇特功能、核能开发的美好前景等等都让学生欣喜若狂,如痴如醉。
一个人喜欢真善美,厌恶假丑恶,生活趣味浓厚,就会以纯真、坦诚的态度对待生活,他的品质就有可能得到发展,思想道德会变得越来越高尚。
德育和美育的最终目标都是发展人的精神,构建人的人格,培养人们和谐完善的心灵,崇高臻美的道德品质。
美育所激发的审美情感和道德情感可以互相渗透和重迭。
物理中的每一项科技成就和每一位科学家的成功事例都是德育和美育的最好素材,教师若能充分挖掘并有意识地对学生进行情感教育,可以激发学生热爱祖国、热爱科学、热爱生活的美好情感。
关于初中物理教学中美育的渗透探讨引言:美育是指通过艺术和美的教育来培养学生的审美情感、审美能力、审美情趣和创造能力的教育。
在初中物理教学中,如何将美育渗透到教学中,提高学生的综合素质已经成为摆在教育工作者面前的重要问题。
本文将探讨初中物理教学中美育的渗透。
一、物理教学与美的结合物理教学是培养学生科学素养的一门重要学科。
单纯地讲述物理知识,进行实验或者解决物理题目并不能满足学生对美的追求。
物理教学需要将美的元素融入使学生在学习物理的过程中感受美的存在。
物理现象和实验中的美。
物理现象是大自然的奥秘,是科学的美。
彩虹的形成、水表面的液态聚焦现象等物理现象都是美的体现。
在教学中,老师可以通过展示图片、视频和实物等形式向学生展示这些美丽的物理现象,引发学生的好奇心和求知欲。
物理公式和定律中的美。
物理公式和定律是用数学语言描述自然现象的规律。
通过对物理公式和定律的学习,学生可以感受到自然界的精妙美丽。
通过抛物线运动定律的学习,学生可以感受到自然界中运动的美妙规律,从而激发学生对物理学的兴趣和热爱,培养学生对美的敏感度。
物理实验和制作中的美。
物理实验是培养学生动手能力和创造力的重要途径。
在物理实验中,老师可以设计一些美观且富有挑战性的实验,激发学生对实验的兴趣。
可以利用一些简单的材料和工具,让学生动手制作一些具有美感的物品,如小型发电机、简易望远镜等,让学生在制作过程中感受美的存在。
二、美育与素质教育美育是促进学生全面发展和提高综合素质的重要途径。
在初中物理教学中,通过渗透美育,可以更好地实现素质教育的目标。
美育培养学生的审美情感和审美能力。
物理教学中美育的渗透可以帮助学生培养自己独立观察、分析和鉴赏事物的能力,从而提高学生的审美情感和审美能力。
通过观察物理现象,学习物理公式和定律,进行实验和制作等过程,学生可以培养出对美的感知和鉴赏能力,使学生的情感更加丰富,更加愉悦。
美育激发学生的创造力和艺术修养。
物理教学中的美育渗透可以激发学生的创造力和艺术修养,培养学生解决问题的能力和创新精神。
物理学教学中美育分析论文[论文关键词]物理教学美育美学探讨[论文摘要]物理学是以观察实验为基础,需要高度理性思维的自然科学,它具有精密、严谨、求实、理性的特点。
因此,在教学中人们常常忽视了它丰富的美学价值,在全面实施素质教育的今天,美学教育将是人才培养的重要组成部分,本文依据美学的有关理论对物理学中美学问题进行了探讨和研究。
蔡元培先生说过:“凡是学校所有课程,都没有与美育无关的。
”作为学校的课程之一的物理学,无疑,她也是美的。
这要求教师充分的挖掘和研究教材,充分发挥它的美育功能,把其美的一面呈现给我们的学生,让学生在物理中欣赏美、享受美和追求美,促进他们对物理的学习动力,激发他们的学习热情,这是每一个物理教师必须面对的一个课题和挑战。
笔者经过初浅的整理,谈谈物理学教学中的美育渗透。
一、渗透辩证唯物主义精神和贯穿爱国主义精神教育1.在物理教学中,要帮助学生学习和树立辩证唯物主义的一些基本观点。
如电荷间,磁体间的相互作用,因表面上与中介物无关,被称为超距作用;法拉第提出电荷,磁体周围存在着电场,磁场;赫兹用实验法证实了电磁波的存在,从而得出“场”是物质的一种表现形式。
“作用力与反作用力”、“引力与斥力”、“波粒二象形”等是辩证唯物主义中的“对立统一”的物理事实。
物质的三态,全反射中的临界角,光电效应中的极限频率等体现了自然界中的量变引起质变……这些丰富的素材对培养学生的科学世界观的作用不可忽视。
2.我国在科学上所取得的巨大成就,是展现在学生面前的一卷爱国主义教育的诗篇。
物理学史是一部科学发展的历史,其中蕴含着丰富的美育素材。
在教学中,要不失时机地介绍我国古代科学家取得的科技成果,以及对世界文明史的贡献,介绍新中国成立以来,我国在社会主义建设和科学技术上取得的成绩,激发其民族自豪感,培养爱国主义情操,从而形成正确的立场和观点。
二、物理学知识体系中的形式美物理教育中更多的美学因素存在与物理本身的知识体系里,物理学反映的是科学的真,科学的真又表现出科学的美。
高中物理教学中引入美学教育的探索美学教育是一种通过审美经验和美的思维方式来培养学生的美好情感、美好品格和审美素质的教育方式。
美学教育能够激发学生的想象力和创造力,培养学生的审美能力和审美情趣,使学生对物理现象产生好奇心和探索欲望。
在高中物理教学中引入美学教育有利于培养学生的学习兴趣和学习动力,提高学生的学习效果。
可以通过物理实验来引入美学教育。
物理实验是物理学学习的重要组成部分,也是培养学生实践能力和观察力的重要途径。
在物理实验中,学生可以亲身参与并观察物理现象的发生和变化,这本身就是一种美的体验。
教师可以设计一些富有美感的物理实验,例如利用色彩、光影等元素来装饰实验装置,使学生在操作实验的过程中感受到美的存在,从而激发学生的学习兴趣和学习动力。
可以通过物理问题的探索来引入美学教育。
物理学习中的问题解决是学生思维能力培养的核心内容,也是培养学生探究精神和创新思维的重要环节。
教师可以设计一些具有美感的物理问题,例如通过设计生活中的实际问题,让学生通过物理知识的学习和运用来解决问题,从而达到学生提高解决问题能力和创新能力的目的。
通过这样的教学方式,不仅可以激发学生的学习兴趣,还可以培养学生对物理学科的美感和审美情趣。
可以通过物理实例的讲解来引入美学教育。
物理学科内容相对抽象和理论性强,学生往往难以理解和掌握。
教师可以通过选取一些具有美感和趣味性的物理实例来进行讲解,例如通过讲述飞机的飞行原理来引发学生对空中飞行的想象和兴趣,通过讲述音乐乐器的工作原理来引发学生对声音的美感和艺术性的思考。
通过这样的实例讲解,不仅可以帮助学生理解和掌握物理知识,还可以培养学生对物理学科美感的认识和体验。
可以通过物理文化的传承来引入美学教育。
物理学科是人类文化的重要组成部分,其中蕴含着丰富的哲学思想和美学思想。
教师可以在讲授物理知识的适当引入物理学科的历史和发展过程,让学生了解到物理学科的深厚文化底蕴。
教师还可以通过讲述一些物理学家的故事和作品,例如爱因斯坦的相对论和牛顿的万有引力定律等,让学生在学习物理知识的过程中感受到物理学科的美感和智慧之美。
美育在物理教学中渗透策略【摘要】美育在物理教学中的渗透对于促进学生审美情感的培养、引导学生构建美学观念、通过美育促进物理教学内容的理解、利用美学方法拓展物理教学的途径以及美育在物理实验中的应用起到了至关重要的作用。
美育不仅可以提高学生对物理学科的学习兴趣,还可以培养学生的审美能力和创新思维。
而结合美育与物理教学,不仅可以增加学生的学习动力,还可以提高教学质量。
美育在物理教学中的作用不容忽视,而且美育与物理教学相辅相成。
通过渗透美育的策略,可以更好地激发学生的学习兴趣,提高教学效果,达到教学目标。
美育在物理教学中的渗透策略是有利于提高教学质量的。
【关键词】美育、物理教学、审美情感、美学观念、理解、实验、提高教学质量、渗透策略、相辅相成1. 引言1.1 美育在物理教学中的重要性美育在物理教学中扮演着重要的角色,它不仅可以提升学生的审美情感,还可以激发学生对物理学科的兴趣和热情。
美育是培养学生全面发展的重要途径之一,在物理教育中应该充分借助美育的力量,促进学生综合素养的提升。
美育可以激发学生的审美情感。
通过美学教育,学生可以培养对美的感知能力和审美能力,提高他们对物理现象的审美品味,使他们更加热爱物理,主动探索美的真谛。
美育可以促进学生的创造性思维。
在物理教学中融入美育元素,可以引导学生尝试各种创新性的学习方式和思维模式,培养学生的独立思考能力和创造力,激发学生的求知欲和学习兴趣。
美育在物理教学中的重要性不可忽视,它不仅可以使学生在物理学科中取得更好的学习效果,还可以培养学生的审美情感和创造性思维能力,为他们未来的发展打下良好的基础。
.1.2 美育与物理教学的关系美育与物理教学的关系是密不可分的。
美育可以帮助学生更好地理解物理知识,激发学生对物理学的兴趣和热情,促进学生对物理实验的理解和探索。
通过美育的引导,学生可以更深入地思考物理现象背后的美学意义,展开对物理学的更深层次的思考和探索。
美学方法的应用可以拓展物理教学的途径,使学生在学习物理知识的过程中更加容易理解和掌握相关概念。
如何在物理教学中进行美育美育,是审美教育或美感教育的简称,指培养学生正确的审美情感和审美能力的教育。
美感,是人具有的多种情感中的一种,是由于审美活动而产生的情感。
在审美活动中,人是审美主体,审美对象是审美客体。
由于并非所有事物都能成为审美对象,也并非所有审美对象都能引起审美主体的美感。
因此,需要研究物理学如何成为审美对象,怎样才能使它引发学生的美感。
这就需要教师在理解物理美之形成的基础上,抓住并注重展现物理美的特有形式,及积极在物理教学活动中进行审美再创造。
一、物理美的本质与形成一个事物自身必须含有美的本质,才有可能形成为审美对象。
按照马克思主义的美学观点,美的本质乃是合规律性与合目的性的统一。
这里的目的,乃指人“想在客观世界中通过自己给自己提供客观性和“实现自己的趋向”。
显然,这种“实现自己的趋向”,只有在符合客观规律时才能成为现实,必须借助一定的具体形式才能实现。
当物理学家运用观察、实验、逻辑的手段研究物质世界时,正是他们在客观世界中通过自己的努力来给自己提供一种客观性,探求物质运动合于他们自己内在尺度的形式。
所以,所有成功的物理实验都含有充足的美学理论所要求的那种“合规律性与合目的性的统一”,即物理科学含有足够的美的本质。
然而,这种美的本质是内在的,它要靠某种人化形式来表现出美。
不同的物理学家,不同的研究方法,可能对同一物理内容产生不同的人化形式。
法拉弟的力线和麦克斯韦的方程组;磁荷观点的磁介质理论与分子电流观点的磁介质理论;薛定锷的波函数和海森伯的矩阵理论?? 都是同一物理对象的不同人化形式。
从美学角度说,这反映了物理学家的审美个性。
但是,尽管不同的物理学家的审美个性有很大差异,他们都认为有序比无序美,都直觉地倾向于演绎的、归纳的、数学的、被验证的、和谐的、对称的、简洁的物理结论才是美的。
这些共同的审美观念构成了物理学家群体的审美意识。
需要强调,物理学家的审美意识和审美个性在他们的研究全过程中都具有相当的能动作用。
探讨高中物理教学中的美学【摘要】物理现象和规律充满美感,在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,从而激发起学生对美的追求,身心得到健康和谐发展;可以激发学生学习物理的兴趣,增强学生的强烈求知欲;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。
【关键词】物理教育美学笔者认为物理学既是一门自然科学,又是一门美学,许多物理现象和规律充满美感,在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,从而激发起学生对美的追求,身心得到健康和谐发展;可以激发学生学习物理的兴趣,增强学生的强烈求知欲;可以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。
笔者认为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。
物理学中的美学特征:简单深刻、对称守恒、统一和谐。
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。
一、物理学中简单深刻美。
在一个艺术家眼里简单是一种美。
自然现象错综复杂,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,称为物理学的简单美。
物理学的简单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,又如能量的转化和守恒定律反映了各种不同形式的能量的转化,麦克斯韦电磁方程组将复杂的电磁现象统一其中,爱因斯坦相对论中的基本原理简单凝练,但其中内涵确是丰富而深刻的。
物理实验教学【物理实验教学中的美学教育】一、物理实验中美学因素1、物理实验的现象美物理实验展示的现象实际上是实验物理学家对自然现象或自然过程重新组织或者重新构建。
因此物理实验中的现象美就包含两方面的内容:物理观察的自然现象美和物理实验展现的现象美。
物理观察的自然现象美和传统美学中所谓的自然美的内涵是不尽相同的。
后者是审美主体的感官直接感受到的自然界表面属性,如日月星辰的光芒、银河系的广阔幽深、彩虹的绚丽多彩等等这些自然物的自然属性。
前者所涉及的广度和深度要大得多。
物理观察可以获得诸如星系的漩涡结构、行星的椭圆轨道等宇宙结构图,物质的晶体、分子、原子等物质层次结构图等等反映自然、物质结构奥秘的特征。
这些特征本身也有非常多的美,而这些又是自然美无法体现的。
既然,物理观察存在大量的自然现象美,那么,对自然现象美进行重构的物理实验也必然展现很多的现象美。
看一看实验物理学家给我们展现的图景:棱镜或光栅展示的多色光谱,由若干不同颜色的细亮谱线按波长顺序排列组成,展现了简单有序美;双缝干涉条纹呈现出了明暗相间的等间距的直条纹,单缝衍射花样中各极大处的光强是不相同的,中央明纹光强最大,其他明纹光强迅速下降,呈现对称分布;两个频率不同相互垂直谐振动的合成得到的李萨如图形展现的对称美;平面镜成像的物象对称;点电荷电场的球对称;无限长直导线周围磁场的轴对称等等,这些令人赏心悦目、回味无穷的图景,是人们感性认识的范围内就可以体验其美感效应的,与绘画有同样的审美价值。
这些美丽的图景具有对称、简洁、和谐等特点。
2、物理实验的设计、方法的美物理实验的审美价值不仅仅表现在现象美上,还表现在独具创造性的实验构思、精巧完美的实验设计上,以及精湛的实验操作和控制技术中。
在历史上人们一直认为光的传播不需要时间。
直到十七世纪,物理学家才开始尝试测定光的速度。
刚开始物理学家测定光速时,必需利用很大的距离,用精巧的方法准确地测出很短时间间隔,得到的结果误差很大,后来迈克尔逊设计了一个十分精巧的实验,非常准确地测出了光速度。
他选择两个山峰,测出两山峰间的距离。
在第一个山峰上安装一个强光光源和一个正八面棱镜及一个望远镜;另一个山峰上安装一面凹镜和一个平面反射镜。
通过调节八面棱镜的转速,测定光速。
爱因斯坦称赞这一实验的优美和方法的精湛时说:“迈克尔逊是科学的艺术家”。
是的,他的实验装置和方法是优美的。
他使用的仪器是普通的,原理是众所周知的,然而得到的结果却是完满的。
他后来又利用干涉仪做了一个更美妙的实验,从而否定了“以太”的存在,为相又抓仑和量子力学的建立奠定了基础,引起近代物理学的革命,进而促进了新技术革命和产业革命的到来,物理实验创造了人类美好的未来。
再如对称性的方法是现代物理实验的一个重要方法,并且物理实验过程中也展现了对称美的美学形式。
传统美学中的对称仅指人们感性意识中的三维空间的对称,物理学中的对称则包含各种数学空间的对称,是一种理性范畴的对称。
对称性原理在现代物理学研究中发挥了越来越大的作用,对称性的方法其实已经是当代物理学家研究物理学问题的一种方法。
实验物理学家对于对称这种美学形式更是宠爱有加,义无反顾地去追求这种美。
法拉第从对称性中得到了很大的启发,他想既然电能生磁,那么磁也一定能生电,这样才能显示出自然界的对称美。
他经过10年的艰苦努力,终于用实验证实了电与磁之间存在对称美的设想。
对称性思想已经是现代物理学实验的一个重要思想。
物理学史上的诸多实验,在科学发展及人类进步的历史舞台上闪耀着艺术的光辉,堪称物理世界中的艺术精品。
如库仑的电抨实验;托马斯杨的光双缝干涉实验;盖革与马斯登在卢瑟福指导下进行的粒子散射实验;赫兹的电磁波实验;查德威克发现中子的实验和吴健雄验证弱相互作用下宇称不守恒理论的实验等。
3、物理实验结论美物理实验展示出人的认识与自然界的和谐统一。
物理实验的最终目的不是创造艺术作品,而是为理解自然提供细节观察或者是为理论寻找证据。
其中物理实验结论与理论的和谐统一是物理实验美的突出体现。
近代物理学的一个特点是理论的发展走在实验的前头。
暂时造成美与真的矛盾的主要原因是物理学家极其广阔的思维空间与现实空间由于实验手段和技术的限制而暂时无法沟通。
只有理论与实验和谐统一了,物理学新理论才得以在科学界被广泛接受和应用,才能推动人类社会的进步。
二、在物理实验教学中进行美学教育在教学中,教师的教学能否产生艺术效果,既取决于教师的教学艺术,也有赖于学生的艺术情趣。
一个从未体验过科学美的人在学习科学理论时可能会觉得遇到的不过是一大堆枯燥无味的符号、公式和图表,毫无美感可言。
正像一个毫无艺术素养的人听到旋律优美、节奏明快的音乐时会觉得那不过是叮叮咚咚的杂音;看到构图新颖、寓意深刻的绘画时会觉得那只是一些五颜六色的堆积罢了。
所以,一个精通教学艺术,讲究教学效果的教师一定会在备课中充分挖掘物理实验的科学美的因素,在教学中培养学生科学的审美能力,从而提高学生的实验技能。
1、以真实的生活情景为实验蓝本,体现物理科学的自然美,提高学生的学习兴趣自然美是客观世界中自然物、自然现象的美。
物理学是一门自然科学,是以观察和实验为基础建立起来的,物理学中涉及到大量的物理现象和自然现象,无不体现物理科学的自然美。
例如,除前面的举例之外,还有电子的绕核运动、天体的和谐运动;结晶体的多样化、液体的表面能;高压放电、摩擦起电、磁石吸铁、电磁感应;四季变更,风、雨、雷、电的形成等,物理实验教学中,必须以观察实验为基础,尽量从现代日常生活中寻找物理现象,创设物理环境,让学生获得详实、直观、具体的感性美,使实验教学更加贴近生活、贴近社会。
使学生感受物理实验就在身边,物理科学的自然美就在现实生活中,从而提高学生的学习兴趣。
物理学是自表面向深层的发展。
表面有表面的结构,有表面的美。
比如虹和霓是极美的表面现象,人人都可以看到。
实验工作者作了测量以后发现虹是420的弧,红在外,紫在内;霓是500的弧,红在内,紫在外。
这种准确规律增加了实验者对自然现象的美的认识。
这是第一步。
进一步的唯象理论研究可以了解到这42与50可以从阳光在水珠中的折射与反射推算出来,此种了解显示出了深一层的美。
还可以引导学生再进一步地研究,可深人了解折射与反射现象本身可从一个包容万象的麦克斯韦方程推算出来,这就显示出了极深层的理论架构的美。
2、开设综合性、设计性实验,给学生体验实验的设计、手段的方法美与创造美的空间多开设一些综合性、设计性实验,给学生更大的空间去创造、思考,充分挖掘学生的潜能来完成实验,从而完成体验实验的设计、手段的方法美与创造美。
随着科学技术的迅猛发展、许多边缘学科、交叉学科的兴起,学科互相渗透、互相结合的整体化发展日益迅速,某一疑难科技问题的解决不再仅仅依赖于某一个学科,而是多学科的综合化。
因此,培养学生的融合意识和知识整合能力成为大学物理实验教学的重要使命,而物理学是自然科学中的基础学科,它与化学、生物学数学等学科的联系相当密切。
因此,为了培养学生的发散思维能力,提高探究能力,在物理实验内容的选择方面可涉及其他学科与物理学相联系的综合性问题,如光谱技术、真空技术、磁共振技术、光纤技术、传感器技术、光学信息处理技术等等。
设计性物理实验是在学生具有一定能力的基础上,运用有关物理实验知识、技能、科学过程与方法,独立(或在老师启发下)分析实验目的和要求,对实验的仪器、装置、步骤和操作方法所进行的一种规划。
设计性物理实验对于发展学生科学研究能力、提高他们的实践能力和创新精神、培养学生的兴趣具有重要意义。
例如“光电传感器的设计与应用”,教师可提供一定的资料,让学生用计算器作为计数器,用光敏三极管和其他电子元器件设计一个计数电路,记录迈克尔逊干涉条纹“涌出”和“陷人”数目困。
再如还可以在经典实验内容之一――霍尔效应的基础上开设“用霍尔元件测地磁场”、“用霍尔传感器设计制作数字高斯计”等带有一定应用性与设计性的实验。
在大学物理实验中适当增加设计性和综合性的实验不仅可以提高学生的学习兴趣,拓展学生的视野,激发学生的学习动机,而且可以锻炼他们的实践能力,在完成实验的过程中学生可以充分体验实验的设计、手段的方法美与创造美。
3、结合物理学史教学,体现物理学家科学品格和人性美,激发学生人格力量美人性是社会美的一种,是指人的思想、品格、志趣、情操、智慧、情感等多方面的美。
大学物理中涉及到几十位中外著名的物理学家,尽管他们的国籍不同,所处的年代不同,个人经历不同,但在他们探索物质世界的奥秘的动人事迹中,都闪烁着人性美的光辉。
科学品格是科学家得以科学成功的重要保证,科学品格的高下,决定科学家科学贡献的大小。
科学品格包括科学家的探索勇气、创新精神、追求真理的理想、实事求是的方法论、百折不挠坚忍不拔不怕失败的性格特征等。
伟大的天文学家哥白尼,经过几十年的观测实践和研究,写成“天体运行论”著作,创立了著名的“旧心说”,招致宗教势力的敌视;伽利略被终身监禁而矢志不移;开普勒贫病加,历受迫害,死在小客店内;富兰克林为研究雷电冒险进行的“费城实验”,利赫曼为同一目的遭雷击而死;法拉第鄙视名利,一生进行实验探索,最后老死在书桌旁;居里夫妇为提炼镭元素而甘受放射线的伤害,他们的女儿和女婿也因长期从事放射线研究而英年早逝……。
科学家们视苦为乐,顽强不屈的与困难作斗争的美德,他们献身科学的精神是一曲人类最美好的赞歌,是宝贵的精神财富。
在物理实验的教学过程中结合具体的实验内容穿插相关物学家们的动人事迹,用物理学家的人性美感染和熏陶学生,激发学生的人格力量美。
综上所述,教师充分挖掘物理实验中的美的因素,在物理实验教学中充分展示和利用物理实验的美学特征,让学生充分感受物理的美,不但可以提高物理实验的教学效果,让物理实验教学充分发挥其效力,而且可以引导学生探索物理中的美并将这种追求转变为学习动力,同时还能够潜移默化地影响学生的科学品质,让学生在物理实验教学中充分领略科学家追求科学真理的勇气、创新精神和为科学献身的品格。