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谈谈物理学之美(1)

谈谈物理学中美的教学

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

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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

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

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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