谈谈物理学之美

湖南省2011年物理国陪计划学员 邓秋月

（2011年12月9）

尊敬的老师们：

我很欣慰能参加这次培训，它让我大开了眼界、更新了教育理念、提升了业务素养，更开心的是认识了在座的各位。

回想十八年来的工作历程，让我引以为豪的地方不多，我的特点是对工作的热爱与执着，以及脚踏实地、扎扎实实的作风。为了一心一意搞好工作，儿子一断奶就放回了老家，让公公婆婆带。只有放假才回老家看看。记得儿子三岁那年，曾经抱着他爸撒娇说：“爸爸，我要到你们家去。”那份酸楚，现在想来，心中仍隐隐作痛。可直到现在，仍没改变那份热情和执着。下面谈一谈我对物理学的一点感悟。

物理学不是美学，但物理学中包含着美。由于物理学所反映的是自然界丰富多彩的运动形式及规律，因而它也就同时展现了自然界在结构上的对称、和谐与韵律美等，它表现在多个方面。

一、充分利用物理学的神奇美

物理学的神奇美是物理学的一个重要特征，物理中新颖的结论，奇异的实验现象和巧妙的解题方法都表现了令人惊讶的神奇美。这一点在学生一接触物理就有体会和感悟的。

人教版在引言中就有让停止沸腾的水不加热却能重新沸腾的实验；透过透镜所看到的世界可大可小；之后又有透过望远镜可观察遥远的夜空；而通过显微镜则能观察到物质内部微观领域中的微小粒子；利用照相机却又能照出惟妙惟肖的景物；马德堡半球实验；太阳光色散等，这些都是教材中所拥有的素材。而我还注重收集和创造这样的素材。如人造卫星失重现象；、沸水养活鱼、静电冲冠实验，人造喷泉等等。这些实例都绝好的体现了物理学的神奇之美。在教学中可大大激发学生的求知欲，达到神秘离奇、令人陶醉的境界。利用这样一些素材进行教学，让学生领悟其中的奥妙，通过学习变神奇为不神奇，从而感受到学习的乐趣。

二、物理学简洁美的教学

我们人类办事都力求简洁，物理学同样也追求简洁。牛顿曾说：“自然界喜欢简单，不爱用多余的原因夸耀自己。”爱因斯坦也把简炼当作鉴别科学理论的重要美学标准。他曾说：“要通过最少个数的原始概念和原始关系的使用来达到科学的目的。”物理学的简单性并不是指物理内容本身简单，而是一个简单的符号、图像、公式就可包涵极其深刻的内容。如：一条直线画上箭头就有了丰富的内涵，可用来表示像力、光线、磁感线这么抽象的物体；通过几个简单的符号就能表示一个非常复杂的电路；一个理论的假设条件很少，而概括的经验事实或演译出的推论却很多，如牛顿第一定律；通过y=x/z这么一个简单的数学关系式，就能表示如密度p质量m体积V、电阻R电流I电压U、速度v路程s时间t等等物理量之间的变量关系。一个简单的直角坐标系也能体现他们的这种正比关系；还有天平的使用步骤可简单归纳为“一放二拨三调四测五读六收”；我的物理教学，就不断地让学生去领悟和学习这种研究和表示问题的方法。比如利用归纳指导学生把书读薄。把复杂问题简单化。等

三、物理学的对称美的教学

2

地球是圆的，这本身就是一种对称。人类社会有男人和女人，这种阴阳协调呈现出一种对称之美。自然界存在着正负两种电荷；南北两种磁极；还有实验仪器的刻度匀称性都体现出对称美；熔化与凝固、汽化与液化、升华与凝华从内容到形式都体现出具有对称性的特征；平面镜成象、光的可逆性，这些都是物理学对称美的一种体现。有作用力也有反作用力。这样一种对称的思想同样可指导我们解题，如:用牛顿第二定律F=ma解题时，由物体的受力情况可解出其运动情况，由运动情况也可解得其受力情况，等等。我在物理教学中就注重培养学生对这种美的欣赏和不断地去发现这一类类的“对称”。 在这样一种思想的指导下，学习电磁学时学生由“电生磁”便很自然地想到 “磁也能生电”；有右手定则也应该有左手定则，等。

四、物理学诗意美的教学

我在上课时常展示出一些美妙的图画，或者描绘一些美丽的场景，这呈现给学生的是一种诗情画意的美景。如在液化的教学中展现的晶莹剔透的露珠，凝华的教学中展示冰清玉洁的雪花等；在物理教学中我还注意收集和编写一些关于物理知识、规律、定律顺口溜或者打油诗，读起来朗朗上口，这也是一种诗意和韵律的美。如：凸透镜的成像规律归纳为“一焦分虚实，二焦分大小，虚同侧正立，实异侧倒立，物近像远像变大，物远像近像变小（实相），实像倒，虚像正，放大缩小要分清”；滑动变阻器的连线“一上一下，可小可大，只上只下，不可变化”； “影子小孔日月食，还有激光能准直;向右看齐听口令，三点一线准笔直”;“月亮本不是光源，长度单位有光年;传光最快数真空，8分能飞到月宫”等，这使学生能在轻松掌握物理知识的同时，也收获到了一种美的享受。

五、利用物理学的和谐美教学

我觉得物理学的和谐体现在它与我们人类思想的相通，它也反应了某些物体性质与我

3

们人类行为的统一。某些看似是死的物理知识其实有它活生生的一面，与我们人类相似或相同。如：物体的惯性，它就是物体的一种“懒惰性”，就是物体懒得改变自身状态的一种性质，静止着的物体别人不去动它，它懒得动，运动着的物体别人不去动它，它懒得停，这一点与我们人类是何其的相似；对于摩擦力产生的原因，是两个相互接触的物体要发生或者已经发生相对运动时，在两个物体的接触面之间产生的一种阻碍物体相对运动或相对运动趋势的一种力。这其实就是两个相互接触的物体一个想离开或者正在离开，而另一个想要留住这个物体，就会对他施加一个不让它离开的力，这个力就是摩擦力，这与我们人类两情相悦难舍难分是何等的相似；对于电路中电荷的行为，也像人爱走捷径，电阻大的地方电荷不情愿走，而选择电阻小的阳关大道；当然人如果走像谋财害命之类所谓捷径则人为的缩短寿命，如果电源短路，也人为缩短了它的寿命。又如：力的作用是相互的，可以说，物体像我们人一样，来而不往非礼也，它是物体之间的礼尚往来；关于光的反射定律“反射角等于入射角”，就像说“儿子像父亲”而不说“父亲像儿子”；关于折射光线与入射光线的旋转，呈现出 “你跑我追”的一种景象，像这样的实例不胜枚举。这种把知识活化的教学，使我的物理课堂充满活力。

六、物理学的实践美的教学

物理学的实践美充分体现了物理学的特点。任何物理理论都是来源于生产实践又通过无数次实践检验总结得出的正确理论，反过来它推动社会进步。由发现透镜可成像制成照相机、望远镜、显微镜反过来又促进了物理学的发展；由电能生磁制成电磁铁、磁能生电制成发电机都推动了社会的进步；因为有了哥白尼的日心说和开普勒等学者的实践才有牛顿万有引力理论，有了万有引力理论才预见了海王星、冥王星的存在；大量手工劳动兴起和纺纱业的发展才发明了蒸汽机，瓦特发明蒸汽机才使英国工业革命取得全面胜利。物理学的实践美似一杯白开水，越品越有味。我能充分注意物理来源于生活，又应用于生活。注重联系学生的生活实际来进行教学。

4

物理教学中我就这样在教给学生会学、学会的同时也教给了学生学会欣赏和领悟物理学之美。以上就是我对物理学美的教学的一点感悟及粗浅的做法，班门弄斧，请老师们多多指教。

5