Ⅰ 根据物理单摆模型,论述如何体现哲学观点“抓主要矛盾,忽略次要矛盾”
单摆中,小球受力,重力是主要矛盾,空气摩擦阻力为次要矛盾。
Ⅱ 物理中美学表现的例子,如对称,公式等。能否详细举例。图文并茂最好。另外希望答者回答的全面些。Thx、
麦克斯韦方程组的积分形式:(inmatter)这是1873年前后,麦克斯韦提出的表述电磁场普遍规律的四个方程。麦克斯韦方程组的积分形式:
其中:(1)描述了电场的性质。在一般情况下,电场可以是库仑电场也可以是变化磁场激发的感应电场,而感应电场是涡旋场,它的电位移线是闭合的,对封闭曲面的通量无贡献。(2)描述了磁场的性质。磁场可以由传导电流激发,也可以由变化电场的位移电流所激发,它们的磁场都是涡旋场,磁感应线都是闭合线,对封闭曲面的通量无贡献。(3)描述了变化的磁场激发电场的规律。(4)描述了变化的电场激发磁场的规律。变化场与稳恒场的关系:当变化场与稳恒场的关系
时,方程组就还原为静电场和稳恒磁场的方程:(inmatter)在没有场源的自由空间,即q=0,I=0,方程组就成为如下形式:(inmatter)麦克斯韦方程组的积分形式反映了空间某区域的电磁场量(D、E、B、H)和场源(电荷q、电流I)之间的关系
麦克斯韦方程组微分形式:在电磁场的实际应用中,经常要知道空间逐点的电磁场量和电荷、电流之间的关系。从数学形式上,就是将麦克斯韦方程组的积分形式化为微分形式。利用矢量分析方法,可得:
(inmatter)注意:(1)在不同的惯性参照系中,麦克斯韦方程有同样的形式。(2)应用麦克斯韦方程组解决实际问题,还要考虑介质对电磁场的影响。例如在各向同性介质中,电磁场量与介质特性量有下列关系:
在非均匀介质中,还要考虑电磁场量在界面上的边值关系。在利用t=0时场量的初值条件,原则上可以求出任一时刻空间任一点的电磁场,即E(x,y,z,t)和B(x,y,z,t)。麦克斯韦方程组微分形式(高斯单位制)
麦克斯韦方程组微分形式(高斯单位制)
编辑本段科学意义
(一)经典场论是19世纪后期麦克斯韦在总结电磁学三大实验定律并把它与力学模型进行类比的基础上创立起来的。但麦克斯韦的主要功绩恰恰是他能够跳出经典力学框架的束缚:在物理上以"场"而不是以"力"作为基本的研究对象,在数学上引入了有别于经典数学的矢量偏微分运算符。这两条是发现电磁波方程的基础。这就是说,实际上麦克斯韦的工作已经冲破经典物理学和经典数学的框架,只是由于当时的历史条件,人们仍然只能从牛顿的经典数学和力学的框架去理解电磁场理论。现代数学,Hilbert空间中的数学分析是在19世纪与20世纪之交的时候才出现的。而量子力学的物质波的概念则在更晚的时候才被发现,特别是对于现代数学与量子物理学之间的不可分割的数理逻辑联系至今也还没有完全被人们所理解和接受。从麦克斯韦建立电磁场理论到现在,人们一直以欧氏空间中的经典数学作为求解麦克斯韦方程组的基本方法。(二)我们从麦克斯韦方程组的产生,形式,内容和它的历史过程中可以看到:第一,物理对象是在更深的层次上发展成为新的公理表达方式而被人类所掌握,所以科学的进步不会是在既定的前提下演进的,一种新的具有认识意义的公理体系的建立才是科学理论进步的标志。第二,物理对象与对它的表达方式虽然是不同的东西,但如果不依靠合适的表达方法就无法认识到这个对象的"存在"。由此,第三,我们正在建立的理论将决定到我们在何种层次的意义上使我们的对象成为物理事实,,这正是现代最前沿的物理学所给我们带来的困惑。(三)麦克斯韦方程组揭示了电场与磁场相互转化中产生的对称性优美,这种优美以现代数学形式得到充分的表达。但是,我们一方面应当承认,恰当的数学形式才能充分展示经验方法中看不到的整体性(电磁对称性),但另一方面,我们也不应当忘记,这种对称性的优美是以数学形式反映出来的电磁场的统一本质。因此我们应当认识到应在数学的表达方式中"发现"或"看出"了这种对称性,而不是从物理数学公式中直接推演出这种本质。
Ⅲ 有《物理与美学》的论文吗
物理学固然不是美学,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性,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。由于科学理论的首要目的是表达人们发现的自然界中存在的和谐。所以,我们一眼就能看到这些理论具有美学价值。对于一个科学理论的成功与否的衡量,事实上就是对它的美学价值的衡量,因为这就是衡量它给原本是混乱的东西带来了多少和谐。自然科学美的主体成分理性美,是自然界的固有结构与人的认识、人类心灵深处的渴望在本质上的吻合。它是通过科学的理想化、抽象化,以概念、定理、公式、理论的方式显示出来的。由历代物理学家所精心雕琢的物理学大厦,可谓是一座辉煌壮丽的科学殿堂。它集诸种基本形式美与内容美于一体,不仅向人们提供了对物质世界规律性的认识,同时也把一种令人心旷神怡的美景奉献给了人类。只要步入这个“和谐的宇宙”,就一定能使具有一定科学素养的人领略和体味到这种理性美。物理学所描述的对象是非常广泛的,因而它的美也在多方面有所体现。从浩瀚无边的宇宙到微观世界的基本粒子,无不是物理学家的研究对象;从星系到夸克,全部都遵循着基本的物理规律。结合美学的基本原则以及科学美的评价和判断标准,我们可以从以下几方面来欣赏物理世界的美: 物理学中的逻辑简单性 物理定律的内在对称性 物理规律的复杂整体性 物理原理的并协互补性 物理理论的普遍性 物理学中的延伸性浅议物理学中的"美" <<新疆石油教育学院学报>>2005年 第8卷 第02期 作者: 赵宇, 期刊 QCode : xjsyjyxyxb200502020科学中存在美,物理学中的美主要体现在简单美、奇异美、真理美、对称美、和谐美、统一美等方面,在物理教学中将物理学中的美展现在学生面前,培养学生对物理美的鉴赏力,在物理美的熏陶和探索中造就高素质人才
Ⅳ 轻举一些生活中的物理现象,比如彩虹、流星雨等可体现“美”的。
一、11个有趣的生活中物理现象及解释
看似平常的现象中,其实隐藏了很多物理知识,只要用心观察、细心体会,相信你的物理学习会变得五彩缤纷!
1、挂在壁墙上的石英钟,当电池的电能耗尽而停止走动时,其秒针往往停在刻度盘上“ 9 ”的位置。这是由于秒针在“ 9 ”的位置处受到重力矩的阻碍作用最大。
2、有时,自来水管在邻近的水龙头放水时,偶尔发生阵阵的响声。这是由于水从水龙头冲出时引起水管共振的缘故。
3、对着电视画面拍照,应关闭照相机闪光灯和室内照明灯,这样照出的照片画面更清晰。因为闪光灯和照明灯在电视屏上的反射光会干扰电视画面的透射光。
4、冰冻的猪肉在水中比在同温度的空气中解冻得快。烧烫的铁钉放入水中比在同温度的空气中冷却得快。装有滚烫的开水的杯子浸入水中比在同温度的空气中冷却得快。这些现象都表明:水的热传递性比空气好。
5、锅内盛有冷水时,锅底外表面附着的水滴在火焰上较长时间才能被烧干,且直到烧干也不沸腾,这是由于水滴、锅和锅内的水三者保持热传导,温度大致相同,只要锅内的水未沸腾,水滴也不会沸腾,水滴在火焰上靠蒸发而渐渐地被烧干。
6、走样的镜子,人距镜越远越走样。因为镜里的像是由镜后镀银面的反射形成的,镀银面不平或玻璃厚薄不均匀都会产生走样。走样的镜子,人距镜越远,由光放大原理,镀银面的反射光到达的位置偏离正常位置就越大,镜子就越走样。
7、天然气炉的喷气嘴侧面有几个与外界相通的小孔,但天然气不会从侧面小孔喷出,只从喷口喷出,这是由于喷嘴处天然气的气流速度大,根据流体力学原理,流速大,压强小,气流表面压强小于侧面孔外的大气压强,所以天然气不会以喷管侧面小孔喷出。
8、将气球吹大后,用手捏住吹口,然后突然放手,气球内气流喷出,气球因反冲而运动。可以看见气球运动的路线曲折多变。这有两个原因:一是吹大的气球各处厚薄不均匀,张力不均匀,使气球放气时各处收缩不均匀而摆动,从而运动方向不断变化;二是气球在收缩过程中形状不断变化,因而在运动过程中气球表面处的气流速度也在不断变化,根据流体力学原理,流速大,压强小,所以气球表面处受空气的压力也在不断变化,气球因此而摆动,从而运动方向就不断变化。
9、吊扇在正常转动时,悬挂点受的拉力比未转动时要小,转速越大,拉力减小越多.这是因为吊扇转动时空气对吊扇叶片有向上的反作用力。转速越大,此反作用力越大。
10、电炉“燃烧”是电能转化为内能,不需要氧气,氧气只能使电炉丝氧化而缩短其使用寿命。
11、从高处落下的薄纸片,即使无风,纸片下落的路线也曲折多变。这是由于纸片各部分凸凹不同,形状各异,因而在下落过程中,其表面各处的气流速度不同,根据流体力学原理,流速大,压强小,致使纸片上各处受空气作用力不均匀,且随纸片运动情况的变化而变化,所以纸片不断翻滚,曲折下落。
Ⅳ 美学的表现手法有哪些
615787 2009-10-15 00:12:40 设计学概论论文
从艺术文化学的角度审视工业产品设计
"从远古的洪荒年代起,直到现代文明的建立和发展,人们从来没有停止过对于造物的苦思冥想,和实际的造物活动。"
人通过这种有意识的活动改造了自然,并使自己获得人类的灵气。自然界就被赋予人的意义,出现反映人的意向和活动的世界,"文化"也就开始了它的一发而不可止歇的生命运动。一块天然的岩石不具备文化意蕴,但经过人工打磨,便注入了人的价值观念,进入"文化"范畴。人类适应环境、改造环境并改造自身的过程与产物就是文化。人打磨石器的过程,人在打磨石器的过程中知识和技能的提高,在打磨石器中人与人结成的相互关系,以及最后成就的这件包蕴着人的价值取向的石器,都是文化现象。
文化是指在人类社会的历史实践过程中,所创造的物质财富和精神财富的总和。"是人类为了以一定的方式来满足自身需要而进行的创造性活动"。 "社会的人是动物长期发展的产物。但是,只有当人不满足于坐享大自然的赐予,而开始亲自生产他所需要的消费品时,人类的文化史才开始了。" 这种文化诞生于人类最初的"造物"活动之中,可以称之为"造物文化"。只是到了后来,生产力发展了,人的需要丰富了,文化的内涵就由简而繁、由单一到多样,文化的概念也随着文化学研究的深入而被赋予越来越复杂的内涵。但有一点,即人类文化是由一元向多元发展的,没有改变。
一部人类的文化史,无论哪个地区和民族,可说都是从制造生产工具和生活用品开始的。人类在打制第一件石器作为工具的时候,并不是出于"艺术"和"审美"的考虑,而完全是出于"劳动",利于"生存"的实用目的。也就是俄国普列汉诺夫(1856-1918)提出的"实用先于审美"。因此,从最早的意义上讲,造物活动是综合的、笼统的、实用的。但是,一般的人造物只要一旦作为物质出现,就会具有一定的实用功能;作为物质的存在,就会对人产生精神的影响。在"劳动"、"生存"的实用目的达到以后,就开始了附加上"艺术"和"审美"的考虑,一般的人造物就上升为造物艺术。在长期的历史中,随着人类进行"艺术"和"审美"考虑的越来越丰富,人造物作为它原来的载体已不能充分满足了,便逐渐从中派生出、分离出现在所谓的"纯艺术",由此形成艺术文化,譬如独立欣赏的绘画。以致出现了"物质文化"和"精神文化"的分野。然而,造物文化作为原发性的"母型"并没有被解体,而是沿着自身的轨迹发展。而此时的造物文化也就是造物艺术文化。
人类的造物活动,是以人类自身的创造性获取一种自然界中本来所没有的功能形式,求得在自然中的主动生存的开始,是最本质的文化现象。造物文化就是一种在物质文化和精神文化之间或之上未经分解的文化,带有原发性和综合性。张道一教授在造物艺术论中把这种兼具物质文化和精神文化而不可分离的文化称为"本元文化" 。并在《跨世纪的造物艺术》一文中说:
"……一般的人造物,按照通常的说法,多称作为’物质文化’;它是相对于’精神文化’而言的。……严格地说,这方面的’人造物’,不能算作纯’物质文化’,而是带有文化的综合性,我称之谓’本元文化’。即在文化分为多元之前,一种最早的文化形态。随着社会的和生产的分工,文化由一元而分作多元,本元文化并没有被解体,而是同物质文化和精神文化并行发展。而且由于它同科技的发展同步,又合着生活的脉搏,一直保持着旺盛的生命力。如以陶瓷为例,从它的历史演变中不难看出,尽管技术变了,生活方式变了,它的制作、式样、用途也随之变化,而且能够看出各代陶瓷和品类式样上的风格差异,成为实用与审美的统一物,但上万年来并没有中断。由文化上的综合性,决定了它在艺术上和美学上的综合性。我们所要研究的’造物艺术’及其设计,正是指这一类的文化。"
作为本元文化的造物文化从其出现的时候就具有了实用和审美的双重社会功能。实用功能的发挥是个体的,而审美功能的发挥是整体的。
而造物艺术文化从它形成起就具有了造物文化的性质。前苏联学者卡冈认为,艺术文化从文化形态上是不同于物质文化和精神文化的特殊文化,由此,他将整个文化分为物质文化、精神文化、艺术文化三部分。物质文化是指从自然向文化的转化,包括物质生产的产品和方式;精神文化是指由精神生产创造的意识形态方面的文化,两者是互为的。而艺术文化则是这两种文化有机互融的结果。他认为:"人的艺术活动的这种特殊的精神--物质完整性导致了:定形于艺术活动周围的艺术文化不能纳入精神文化的界限内,它在文化的空间中既区别于精神文化,又区别于物质文化,具有相对的独立性。而这就是说,艺术文化的内部结构具有特殊性,既区别于精神文化的结构,又区别于物质文化的结构,因为它由艺术活动本身的特性所决定。" 这里卡冈所说的"艺术文化"就是造物艺术文化。
人类文化的发展,如今已是丰富多样,绚丽多彩。高尔基把大自然看成是"第一自然界",而人类创造的文化是"第二个自然界"。他说:"学者观察着,研究着一切存在在’第一自然界’里的现象,教人用这’第一个’的力量去创造’第二个’,教人关心自己的健康,延长自己的生命。艺术家观察着人的内心世界--心理。"他认为"三个人是创造文化的:学者、艺术家和工人。"艺术是文化的一个重要方面,它的品类更是错综复杂,几乎无法从同一个角度进行分类。一般的艺术,是"纯然"的意识形态,作用于人们的精神,起着认识、教育和审美的社会作用,是易于辨别的。但是也有的艺术门类,并不纯是意识形态,它以物质形态出现,同时又影响着人的精神,这就是造物艺术。造物艺术直接关系到人们的衣食住行,它既是物质文化又是精神文化,是适应着物质生产而发展起来的一种表现的艺术。造物艺术也就兼具了造物文化和艺术文化的特征。
大千世界中,多样的造物艺术已是司空见惯。然而,当我们生活在一切需用之物齐全的环境里,对这些无时无刻不接触的造物艺术的存在以为都是天经地义的。于是便视而不见、熟视无睹了,对这些人造物的"母型"地位也就漠视了,把这种造物文化简单化地归入"物质文化",斥为工匠之作,并排除在艺术与美学之外。特别是我国自先秦以来,奉行形而上之道,以形而下之器为不齿。造物属于形而下的范畴,由此它从思想观念上和社会实践上都被纳入了世俗末流之中,这种思想影响于历代。正是我国这种传统的"重道轻器"思想的沿袭,在实践上强烈的社会需求促使工艺及产品大量介入人的生活,成为一种左右社会和人们心态的物质力量;而在人们观念上却又鄙视这种工肆之人的艺术劳动,不仅大批艺人、工匠得不到应有的经济地位和社会地位,造物活动作为一项文化也没有在整体意义上得到相应的承认和重视。 中国古代文人士大夫们甚至"坐而论道":"虽小道,必有可观者焉;致远恐泥,是以君子不为也。" 这种"君子不为",不知影响了多少人。
马克思指出:"直接的物质的生活资料的生产,因而一个民族或一个时代的一定的经济发展阶段,便构成为基础,人们的国家制度、法的观点、艺术以至宗教观念,就是从这个基础上发展起来的,因而,也必须由这个基础来解释,而不是像过去那样做得相反。" 我们不能否认造物艺术文化的本质。造物艺术文化是艺术文化的基础和根源,又是艺术文化的一种特殊形 态,是视觉艺术语言,是艺术语言的一种表现形式。两者相辅相成、相得益彰。造物艺术文化的不断积累,才将人类的艺术文化逐渐充实丰满,才将人类的文明高高托起。
我们知道,人类是自然的一部分。因为自然是一切生命存在的基础条件,人也不能离开自然而完全独立生存。人类的祖先就是这样作为自然的一部分而生活于自然之中。在这种状况下,人类的生存受到当时人们的意志难以改变的、复杂的法则的支配。在自然中固定着自己的位置,不能从自然的循环中摆脱出来。当时,人们依靠树木的果实、优裕的自然而维持生命,遇上严酷异常的自然灾害时,只有冻死、饿死。这样,自然对于人类的存在来说,是绝对的条件,同时,有时也威胁着人类的生存。为此,人类便开始努力,尽可能逃避不利的自然环境,创造出有利的环境以便更容易生存。人类变得有意志和自然相对抗了。拒绝由自然来摆布本身生存的一切,开始作用于自然而又改造自然,对此,人类在人和自然之间,创造出了应称为第二自然的人工环境,借此,从自然的直接的异动中逃避出来,开始调整人类和自然的关系,把自己生存的某部分掌握在人类自己手中。因为"动物仅仅利用外部自然界,单纯地以自己的存在来使自然界改变;而人则通过他所作的改变来使自然界为自己的目的服务,来支配自然界。"
因此,不管自然环境如何多变,随着创造出适应多种情况的人工环境,人类便可以在地球上的任何地方生存。人类创造了制服猎取物的武器,创造了满足各种生活所必需的工具。最初是靠手,尽管所用的材料也往往是原封不动地搬用自然的材料,但已经深深地刻上了人类的痕迹。在保留着打击痕迹的人类第一件工具的石器中,却能看出,人类经过漫长的岁月制造出了最顺手的和最能发挥功能的造物艺术。"可以把一切意识性的、物象化的、符合某种目的的物品都称为产品设计。若一般通俗地说明的话,即,把具有目的,由人类创造出来的所有实体都可称为产品设计"。 这些造物艺术都是手工产品,因此,也可以笼统地称为工业产品设计。
可是,随着时代的发展,技巧的熟练,所使用的材料既有取自自然的,也有人工制造的。譬如说,制陶术的发明,是人造物由物理的性质向化学的性质扩延的一次大的成功。人类从此不仅能改变天然物的形态,而且能利用火对粘土的烧结,改变材料的性质。这是中国科技史上的一大发明。这一发明,是烧制出规整、饱满的陶器。从而开扩了工业产品设计的领域和及其性质,艺术的手段可以轻而易举的被体现,只不过当时的工业概念仍然是手工业。
在人类社会文明高度发展的过程中,工业革命开始以后,造物艺术伴随着大工业生产技术和艺术文化的不断融合,并在20世纪初凝聚成为工业设计,并作为一门独立完整的现代学科得以确立,工业产品设计才成其真正意义。
工业产品设计就是对工业产品的功能、材料、构造、工艺、形态、色彩、表面处理、装饰等诸因素从社会、经济、技术等方面进行综合处理,既要符合人们对产品物质功能的要求,又要满足人们审美情趣的需求。
也就是在对工业产品进行外观设计时,不仅要研究工业产品制造的可能性、操作时的可靠性、经济上的合理性、形态表现的艺术性等,同时还要研究工业产品对社会的价值,对环境的影响,对人的生理和心理的作用。这里的"艺术性"是一种综合性的概念,它不仅包括产品的造型处理、色彩处理、纹饰处理与视觉效果相关的结构处理、纹理效果处理,还包括人的触觉、听觉等综合感觉效果的处理。
工业产品设计也是人类创造的物化形态、是一种造物艺术的同时,它已经成为一种综合艺术语言。作为人类造物活动的
延续和发展,同样是一种艺术文化。在技术手段上,它拥有以往任何一个时代都无可比拟的现代工业文明;在审美精神上,它又是传承不断的人类创造力与文化传统的延伸与发展。于是,工业产品设计将人类完善自己制造产品的努力从个人性的劳动转变为专业化的社会性劳动,变为运用社会的宏观力量控制和优化人类生活与生存环境的浩大工程。这意味着,人类已不满足于将生产力的发展仅用于从自然中获取财富;人类已觉悟到、并有意识地运用现代工业技术和艺术手段去拓展文化生活中的精神空间,以求得人类自身的不断完善。
前"全苏工业设计科学研究所"所长尤里·苏罗维夫曾把工业设计评价为人类的"第二文化":"从属于文化,即由各种产品创造出来的’第二文化’,反映了由社会经济体系、意识观念的差异和物质与精神之间的矛盾所产生的全部结果的复杂性以及冲突。将工业设计这一行为和其成果(产品)内潜的长处和短处,与社会经济的形式及其设计所适应的社会文化分开来考虑,这已是不可能的了。"因此,一方面,工业产品设计必须依赖具体的文化环境;另一方面,工业产品设计本身,也创造了文化。工业产品设计的本质,也就是用艺术的语言(造型语言)体现造物文化,是艺术质的造物文化活动。在艺术质的造物中,艺术因素是一种本质的要素,它的存在实际上是将使这种造物更具文化的意义和深刻性。
大工业生产的产品不只是为了满足自给自足的生产和狭隘范围集团的要求而生产,而是以广阔的市场为目的。在加工技术机械化的同时,随着科学技术的进步,新材料也不断产生了,过去不存在的各种工业产品渐渐进入到了人类的生活之中,过去不曾有的艺术手法纷纷显现于工业产品之上。工业产品设计向全社会生活普及和渗透。如今,塑料、汽车和电视,在现代生活中深深扎下了根,而我们却已忽视了工业产品设计的本质。
Ⅵ 物理的重要性体现在哪些方面
学好初中物理的重要性摘要学习物理不仅能学习到物理知识,提高生活的能力,而且能学到一些研究问题的方法,物理的学习能够培养学生的思维能力,同时物理实验的教学还能够培养学生的动手操作能力以及事实求是的科学态度。关键词物理学习兴趣物理实验创新能力物理概念初中物理共有两册,从初二开始就有物理教学任务。初中物理的主要内容是按照力学、热学、声学、光学、电学这几大部分展开的。但它的要求很低,仅仅是向学生简单介绍和讲解一些生活中的物理现象和规律。使学生明白一些基础的实用的物理原理。如杠杆、连通器原理、像的形成等。虽然书本当中也写入了一些理论性的东西,但也只停留在向学生介绍的这个层面上。而反观高中物理的知识结构,虽然也是围绕力、热、声、光、电这几个内容进行展开,但它对学生的要求就高得很多了。学科与学科间的特点这时候体现了出来。学好初中物理对学好高中物理有着非常重要的基础作用,那么如何让学生学好初中物理呢?下面是笔者的一些粗略认识。一、对物理学史的引入,提高学生对物理学习的兴趣在这里不是告诉学生某个物理学家是多么聪明,在小时候就能够通晓很多的物理知识,显示出与别人不一样的天赋。向学生讲解物理学史的目的主要还是让他们知道物理作为一门自然科学他的历史发展规律,它在社会中应当起的作用。中学阶段适当的向学生引入一些物理学史,在增长了他们的见闻的同时,让他们明白任何理论的得出必须付出艰辛的劳动。有时候甚至在不被别人理解的基础上来进行艰苦的探索。帮助他们在人生观、价值观上做出一个正确的选择二、端正学习态度,明确学习目的,掌握好基本概念、方法和规律物理是一门自然科学,学习过程中要有严密的科学方法和认真务实的科学态度,不能马虎行事,随主观意想得出结论,要遵循科学研究的三大基本工作方法:观察、实验和理论。基础教育的首要任务是培养学生的能力,密切联系实际体现物理学的实用价值,要让学生明白为什么学习物理,学习物理有什么用处,对学习目的的意义理解越深刻,学生的学习动机就越强烈。对基本概念要清楚、基本的规律要熟悉,基本的方法要熟练。关于基本概念,例如速度,它是表示物体在单位时间里通过的路程:即v=s/t。关于基本规律,比如说平均速度的计算公式也是v=s/t。它适用于任何情况,例如一个百米运动员他在通过一半路程时的速度是10m/s,到达终点时的速度是8m/s,跑完整个100m花的时间是12.5s,问该运动员在百米赛跑过程中的平均速度是多少?按平均速度的规律平均速度等于:v=100m/12.5s=8m/s。再说一下基本方法,研究初中物理问题有时也要注意选取“对象”,例如:在用欧姆定律解题时,就要明确欧姆定律用到整个电路即整体上,还是用到某个电阻即离单独的某一个电阻上。三、记忆理解物理公式时要深入体会它的物理意义,防止物理公式数学化物理学中有许多公式,有些同学把物理当数学去学,而忽视公式中各物理量的物理概念和公式的使用条件,结果在使用这些公式时常常出错。他们在记忆物理公式时,只记住公式的形,而忽视公式的质,忘记了公式成立的条件。这样的例子俯拾皆是,比如万有引力定律公式,从数学角度来看当这个结论是正确的,许多同学也确是这样认为的,而事实上这个结论是错误的。原因是此公式成立的条件是质点,当两个物体之间的距离很小时,原来能够看成质点的两个物体不再能够被看成质点了。再譬如对加速度的定义公式。许多学生� �纯数学角度出发,就产生了这样的错误理解:末速度大,物体运动的加速度a就大,末速度小,加速度a就小,初速度大,加速度a小,初速度小,加速度a就大。但物。四、在实验过程中,培养学生的创新能力和动手解决问题的能力物理本身就是一门以实验为基础的学科,物理中很多的规律、公式都是从实验现象中得来的,学习过程中,要注意观察教师和课本中给出的物理现象,如课本中提出的问题、给出的图片、实验及教师的演示实验等。观察的主要方面有:物理现象?或事实产生的条件、表现的形式?如运动、变形、温度变化、结果等;要有意识培养自己观察生活中物理现象的习惯和兴趣。尽可能多动手做实验。不会做实验就不能说学好了物理。实验动手能力,主要指观察、操作和制作等动手能力。开始学习物理时,可注意观察老师是如何做各类演示实验的,如实验的步骤?先做什么、后做什么,实验的方法。做实验时,按老师要求的实验步骤和方法认真实验、练习。对老师和教材中给出的有关学习物理概念和规律的探索性小实验、小制作都要积极想办法动手做。这对增强动手能力是非常有利的。另外,还可以自己主动设计实验。如对教材中插图、习题里隐含的实验内容,就可以自己动手动脑设计实验步骤和方法,进行实验。这能培养你的创新能力和动手解决问题的能力。五、对数学知识的补充在物理与化学的计算题目以及一些理论知识中都与数学知识有着不可分割的关系,数学知识的补充非常重要,初中物理和高中物理的学习里面有很多地方要用到数学方面的知识,数学基础的好坏直接影响着物理成绩的高低。比如物理学常用数学表示物理概念、描述物理规律。例如应用数学中的比例关系描述物质的密度(ρ=m/v)。物体的运动速度(v=s/t),牛顿第二定律(a=F/m)等。应用数学中的坐标图象方法描绘出温度——时间图象(表示某种物质的熔解与凝固过程),在力的正交分解时要涉及到平面直角坐标系和三角函数的知识。而匀变速直线运动的规律中就是一次函数和二次函数及有关图象的斜率问题。所以对一些在高中物理中要用到的数学知识,如一次函数图象、图线的斜率和截距、几何中心、三角函数、解比例、二次函数的极值等等,都有必要对学生进行复习与补充。
Ⅶ 科学艺术的美学表现在哪些方面
许多人的心目中,科学与艺术是很不相干的,科学追求的是真、艺术追求的是美,一个是理性的演绎,一个是灵感的发挥,没有共通之点。这真是不幸的误解。
古代的思想家把美与和谐划上等号。希腊古典时代的大哲学家们认为,美在于和谐,美应当是完美的。自然是美的,自然的规律也是美的,所以亚里斯多德说,完美的天上物质构成的天体运动轨道,必定是完美的曲线。而最完美的曲线,就是圆,所以所有的天体都是以圆轨道运行的。对比例和数字情有独钟的哲学家毕达哥拉斯,进一步认为,整个宇宙就是一种和谐,就是一种数,在数字之间有着能够产生和谐关系的比例。据说他发现了黄金分割比例,今天,在长、宽、高三个方面的尺寸遵循这种比例建成的希腊神庙还对现代人的心灵产生巨大的肃穆感和美的战栗。
千百年来,这些观点深刻地影响了一代又一代的人,包括现代科学的两位奠基人波兰天文学家哥白尼和德国天文学家开普勒。
哥白尼提出的日心体系理论,带动了近代科学思想的一场革命。在哥白尼的理论里,是地球,还有当时知道的五个星体:土星、木星、火星、金星和水星一起绕着太阳转,它们的轨道都是圆。按古希腊哲学家的观点,宇宙应当是和谐的,而和谐的轨道应当是对称的,具有最大对称性的运行轨道是圆。另一位大天文学家开普勒进一步想从和谐对称的原理来确定这六个行星的轨道,他用几何学中除了球体之外,有着最大对称的几何体是正多面体的原理,利用自然界存在的五种正多面体,做出六个行星的圆轨道所在的球面,定出这些轨道。又由于和谐的要求,天体在这些圆形轨道上应当作匀速运动,这样就可以确定这些天体的公转周期,1596年开普勒把这些想法和结果写成专着。
当时欧洲最负盛名的天文观测家,丹麦人第谷读了专着,给了作者一个忠告:“首先要通过实际观测来为自己的观点打下坚实的基础,由此提高,才能深究事物的根由。”开普勒听从了这个忠告并获得第谷毕生累积下来的系统的、极为精确的观测数据,使他得以作出科学史上划时代的三个大发现。头一个是行星的轨道是椭圆曲线;第二个是行星在轨道上的运行不是匀速运动。看起来开普勒最后的发现完全偏离了他最初对和谐的想象,然而事实上,在他的三大发现导致的牛顿力学的更高的基础上,这些发现又是如此令人震惊地和谐。
和谐与对称是紧密地联系起来的。到过北京故宫的游客,谁不被那组巨大的建筑群的对称与和谐所震慑呢?在古典的绘画、雕塑和音乐里,处处体现了对称与和谐的美。
在自然界,对称现象是一个很常见的现象,对称性分析能够把许多问题高度简化。但是,在这现象的背后有着极为深刻的内涵,它导致本世纪的物理学中一个非常深刻的重大发现,就是对称性和守恒律的内在联系。
不过如果只有对称,那么美术里只剩下图案,科学里也没有了许多学科。音乐里的情况也是一样,完全和谐的乐曲是没有表现力的。
在十九世纪就要结束之前,至少在物理学,似乎对和谐的追求已经达到极致。当时已知的物理现象都可以归纳到力学、电磁理论、热力学等高度完美的理论框架里。传统的完美起码要符合完整、清晰的概念,但是在新的物理学里情况却不是这样,传统的清晰性被新理论内禀的一种不确定性所代替,而完整性只有在统计和几率的意义上才能谈到,这使得爱因斯坦对《量子力学》进行毕生的质疑。
在艺术里相应的变革来得稍稍早些,那就是由向对称与和谐的古典美挑战的印象派开始的新潮流。
在音乐领域中,印象派音乐的始创者法国人德彪西的和声与旋律的巨大天才很快就征服了传统的听众,使他们领略到这个流派带来的前所未曾感受过的美。往后斯特拉文斯基作曲的芭蕾舞剧《春之祭》,从一个新的角度描写了本来在自然就存在的现实,和谐与不和谐、对称与不对称,都是客观存在的。
二十世纪的科学与艺术经历了令人目眩的发展,从美的角度看,特点是远离了古典的对称与和谐,用科学的术语说,引入的不对称和不和谐的量越来越大。1957年,物理学家李政道和杨振宁提出一个理论说:并不是所有的对称性都被自然尊重,物理学家吴健雄精密的实验证明这是对的。在李和杨提出的理论里,左和右百分之百地不对称!于是,物理学中开始了一个研究对称性被破坏的新浪潮。研究的结果使科学家对于自然中对称性的深刻内涵又有了进一步的了解:对称性确定物体的运动方程,而对称性的破缺决定物体之间的相互作用。在这个基础上,一些物理学的基本理论———电磁现象和弱作用现象的理论及广义相对论显示出空前的、惊人的美。
在艺术领域,即便经历过从莫奈到法国印象派高更的冲击,但是康定斯基、毕加索、夏加尔的作品还是使人们感到不知所措。这种惶惑艺术家也有,画家毕加索不断在改变自己的风格,作曲家勋伯格和斯特拉文斯基不断推出半音阶音乐、无调性、十二音体系、多调性等等。
在科学领域里,人们越来越多地听到了大爆炸、混沌、大爆发等等新的词句。20世纪30年代,出现了宇宙起源的大爆炸理论,到了60年代,科学家直接得到支持大爆炸理论的观察证据。我们的宇宙在时间和空间上都不是永恒的,宇宙本身就是从大混乱中诞生,也可能最终走向一个大混乱的结局。虽然这个理论从根本上背离从古典时期到浪漫主义时期关于宇宙是最完美的艺术作品的概念,但这毕竟是客观实在。
是不是一切新的探索最终都归结到美呢?不一定。在科学上一切探索都最终要经受实验的考验的,而在艺术上则是时间的考验。如果它们确是被挖掘到的世界的一个新的方面,那它们是美的,美不能先验地规定。
回顾已经过去的20世纪,人类有理由为文明在这100年里的突飞猛进自豪,但也应当充分地认识到一个事实:我们解决的问题远没有我们发现的问题多,我们驰骋过的领域远没有我们未曾涉足的领域大。这就是今后艺术和科学继续发展的根据,也是今后人们美学观要继续发展的道理。重大的艺术成就总是给人们带来慰藉,而重大的科学成就则并非必定如此。不过从美的观点来看,怡人的美和悲怆的美同样动人,同样有追求的价值。
Ⅷ 新课标下初中物理教学如何体现三维目标
一、 创设情境、营造气氛,激发学生学习物理的热情 教师通过为学生创设物理情境,展现物理过程,叙述物理现象,引发他们的好奇心,引起他们的注意力,激发起他们的学习动机和兴趣。调动了学生学习的欲望,这样可以活跃课堂,如在学习《汽化和液化》时,教师引入新课时可以提出早晨为什么看到树叶上、草地上有露水,半空为什么出现雾呢?刚从冰箱里拿出来的饮料瓶子为什么冒汗等生活中常见的问题,这样让学生突然觉得物理好亲切,原来就在身边,这样会提高他们的学习兴趣,从而达到教学的效果和使学生探索科学的欲望。 二、优化课堂环境,关注学生的情感和学习态度的变化 上课时,首先我会带着愉悦的心情来到课堂,面带微笑,让学生感受到你的心情,打消了学生与老师之间的距离,这样比较亲切,让学生感受到课堂不是教育和被教育的问题,而是共同的学习过程。课堂,形成平等宽容、相互理解和尊重的格调,营造一种民主愉悦的氛围,使学生身心处于最佳活动状态。学生不断地和老师交流、互动、参与。从而激发学生的潜能,更好的实现课堂三维目标。 三、开展自主探究活动,培养学生实事求是、尊重自然规律的科学态度 科学探究是学生参与式的学习活动,学生在自主探究时会更加的了解科学、尊重科学、了解科学方法,获取科学知识,逐步树立科学创新精神。在探究中可能出现挫折和失败,教师要给予适当的指导,帮助学生克服在探究中出现的困难,树立战胜困难的信心和决心,这样做可以让学生更多的体验到成功的愉悦,避免多次失败产生的消极心理影响。而且还培养学生的科学实验素养,理论联系实际和实事求是的科学作风,严肃认真一丝不苟的科学态度;更重要的是培养学生尊重自然规律的科学态度。 四、加强德育渗透,树立正确的价值观和人生观 在物理教学中,教师要充分的挖掘道德教育素材,关注学生在学习活动中的各种道德表现,引导学生成为一个有高尚道德的人。在学习《汽化和液化》时可以引入蒸汽机的利用与发展及科学家们的努力奋斗史。在学习《内燃机》一课时可以引入从内燃机的发展史和火箭事业的发展,物理的发展对整个社会带来怎样的影响,物理为整个人类服务。此外,在物理教学中,还应培养学生刻苦钻研、团体协作的精神。 平时的教学中,我们也要注意三维目标的统一。多联系教材,从现象折射出物理原理,从实验现象中拔动学生的心弦,教学中应增加学生的动手机会,让学生自我探索,发现新知识,给学生创造成功的机会。重视培养学生的良好习惯:课前预习、观察仔细、勤思考、做到观察与思维相结合;我是这样实现三维目标的。
Ⅸ 如何在物理试题中体现核心素养
1、物理观念
从物理学视角形成的关于物质、运动与相互作用、能量等的基本认识,是物理概念和规律等在头脑中的提炼和升华。“物理观念”包括物质观念、运动观念、相互作用观念、能量观念及其应用等要素。
2、科学思维
从物理学视角对客观事物的本质属性、内在规律及相互关系的认识方式,是基于经验事实建构理想模型的抽象概括过程;是分析综合、推理论证等科学思维方法的内化;是基于事实证据和科学推理对不同观点和结论提出质疑、批判,进而提出创造性见解的能力与品质。“科学思维”主要包括模型建构、科学推理、科学论证、质疑创新等要素。
3、实验探究
提出物理问题,形成猜想和假设,获取和处理信息,基于证据得出结论并做出解释,以及对实验探究过程和结果进行交流、评估、反思的能力。“实验探究”主要包括问题、证据、解释、交流等要素。
4、科学态度与责任
在认识科学本质,理解科学?技术?社会?环境(STSE)的关系基础上逐渐形成的对科学和技术应有的正确态度以及责任感。“科学态度与责任”主要包括科学本质、科学态度、科学伦理、STSE等要素。