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自然科学的美

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自然科学的美

自然科学的美范文第1篇

在中学地理教学中,作为一门研究地球表层自然和人文要素的相互关系学科,由于研究对象特性,所以在日常教学中更多的是研究审美对象,学习地理知识的同时可以获得更加深刻的审美体验,有助于培养学生的审美情感和审美素养。就地理学科中的自然美与科学美因素来看,自然美更多的是指地理教学中的地理事物和地理现象,具有丰富多彩的自然景观,带给学生不一样的美感,而科学美则更多的是反映自然界的和谐。传统的中学地理教学中,对于美学教育资源的重视程度不高,利用效率不高,在素质教育改革不断深化背景下需要进一步完善。

一、地理学科中的自然美教育因素和培养措施

地理教学中,由于地理事物和现象的外形、结构和色彩处于不断变化状态,通过奇特、对称以及节律等自然有序组合,形成了十分多样化的自然景观,是地理教学中非常重要的审美教育资源,可以带给学生深刻的审美体验,提升学生的审美素养。在实际教学活动中,应该尽可能选择直观的手段帮助学生去了解地理知识,切实挖掘地理事物潜在的内涵,培养学生的审美能力。诸如,地理教学中,不同自然景观可以带给学生不同的审美体验,泰山的雄伟,衡山的秀逸,黄河的壮阔等,这些自然景观均是地理教学中重要的审美教育资源。针对此类教育资源的整合,应该尽可能选择直观手段来帮助学生去了解地理知识,通过显形的手段加深学生的审美体验和理解,在形象思维基础上进一步形成抽象思维,深入探究地理现象形成发展规律,对于学生后续审美能力培养打下坚实的基础和保障。

对于显形教学手段来看,主要表现在以下两个方面:其一,加强野外观察和实践,揭示事物美感。在中学地理教学中,野外观察作为地理学习的一种特殊方法,同时也是学生审美结构完善的主要动力。在野外观察中,教师应该充分发挥自身引导作用,注重激发学生的想象能力,深入品味其中存在的美感元素,获得更加深刻的审美体验,提升审美教学成效。这样可以帮助学生了解和感受自然美,获得丰富的情感w验。其二,运用多媒体技术,丰富事物外在美。在地理教学中,由于学科特性,野外观察存在一定的局限性,在探究地理事物本质内涵前,需要充分了解地理事物的美感因素,运用图片、电视和网络等手段来帮助学生去感受学科中的美。需要注意的是,在地理教学中,教师应该有针对性培养学生对自然美的敏感性,能够积极参与其中享受美,满足当代教育要求。

二、地理学科中的科学美教育因素

科学美主要是在自然美基础上形成的一种能够领会的和谐,本质是反映自然界的和谐,揭示自然界的自然环境、人类和自然环节和谐发展的规律、特征,深入挖掘其中蕴含的科学审美教育价值。诸如,在探究全球自然带地带性分布规律中,可以深入分析海洋表面盐度变化规律,并将其展现在学生面前,帮助学生了解人类是如何运用水循环和水平衡规律来调节水时空分布。从中所了解到的自然秩序和自然规律,促使学生可以深入感受空间结构的和谐美,对于学生的审美素养培养具有十分重要的作用。

这种显性化教学中,可以利用地图来展示空间内容,将空间结构和谐美展现在学生面前。由于地图是由线条、色彩和图例十分形象、生动的表达方式,揭示地理事物和现象的一种特定形式,可以呈现出更加缤纷复杂的空间,构建一个秩序和谐的空间环境。在这样的环境中,学生可以更加深刻的感受地图的整体布局和谐美,将其作为地理信息掌握的载体,并作为美学欣赏内容,深入感受其中的科学没内涵,提升学生地理学习兴趣和情感体验,潜移默化中养成良好的审美素养。

三、结语

自然科学的美范文第2篇

【关键词】自然资源 小学美术课程 开发 利用

一、开发利用美术课程自然资源的意义

美术课程的内容标准是由国家教育部制定的,其中主要的内容具有一定的导向性,所以给美术留下了很大的发展空间。对美术自然资源进行开发利用,在一定程度上可以推动美术课程的改革进度,合理运用自然资源可以深化小学美术课程改革。自然资源可以有效整合当地的环境特点和课本中的教学内容,推动小学美术课程的整体改革。

二、自然资源为美术课程提供了便利条件

(一)锁定了美术课程资源的利用方向

按照美术课程资源按照性质,可以将其分为两大类:一类是自然课程资源,一类是社会课程资源。美术自身来源于自然,利用自然资源可以更好地诠释美术课程的整体内容和内涵。自然资源在整体上来说是一种取之不尽、用之不竭的教学资源。当地的美术课程教学可以充分利用当地的自然资源,这些自然资源包括当地的自然风光、家乡建筑、家乡特产、民俗文化、环境特点等。这些资源都富有浓郁的地方特色。美术课堂可以将课本中的教学内容与自然资源有效地结合,既贴近学生的生活,又能让美术课堂大放异彩。

(二)自然资源为美术绘画提供素材

大自然中许多美丽的景观可以作为美术绘画的素材,比如说茂密葱郁的森林、层峦叠嶂的山峰、深邃秀美的峡谷、潺潺不息的溪流、奇形怪状的岩石、参天的古树、静谧的驿道和古风淳朴的茶亭等,这些都可以巧妙地运用到绘画当中。教师在教学前需要了解学生诉求,将其与当地的自然资源结合起来进行教学,才可以高效地推动美术绘画的整体改革。刚一开始,学生对于美术绘画的了解过于浅显,教师需要利用生活中的自然资源去引导学生,然后逐渐和美术教材融合。

三、小学美术课程自然资源的开发与利用具体措施

(一)以美术为中心开发利用课程资源

小学美术学科可以高效地将美术技巧与内在涵养结合在一起,不仅可以教授美术绘画的技巧,还可以传授美术内在的审美素养。要想深刻地开发利用自然课程资源,需要以美术基础学科为中心,激发学生学习美术的热情,从而在整体上提高学生对于美术绘画的审美水平。教师对于美术自然资源的利用,不得脱离美术为主题的课堂内容,应适当地结合当地的自然资源,在授课过程中需要了解学生的内心需求,循序渐进地引导学生对于自然资源的利用意识,同时还要提高学生对于自然资源的利用水平,利用创新型的教学活动、独特的教学手段、新颖的教学用具,培养学生对于美术学科的学习兴趣。

(二)明确区分美术课程资源的主次

美术课程自然资源的种类非常纷繁复杂,这就需要教师在合理运用美术课程资源的同时,还要分清美术课程资源的主次,从而在一定程度上有效推动美术课程的顺利进行。一般情况下,美术自然课程资源分为两大类:一类是主要资源,另一类是次要资源。次要资源一般是对主要资源的内容进行细分、扩展、补充和分析。但是从美术学科整体方面来说,这些主要资源和次要资源是小学美术课堂的有益补充。因此,教师在授课时还是要以课本中的内容为主,以自然资源为辅。同时,美术教师的整体素质、学校的教学氛围和条件、美术资源的整合配置和高效改善,这些在美术课程资源中占有主要的地位。

(三)师生共同结经验整合自然课程资源

在课堂上,教师可以通过分组探讨、问卷调查等形式,了解学生所熟悉、喜爱的自然资源,再将这些自然资源和美术教材紧密结合起来。例如教学人民教育出版社美术一年级上册第20课《美丽的植物和动物》时,由于低年级学生以形象思维为主,教师可以让美术课堂由课内走向课外,让学生到校园里寻找自己喜欢的植物并画下来。这些自然资源贴近学生的生活,深受学生的喜爱。六年级上册《山山水水》《风景写生》《爱护古建筑》这些课则能很好地和家乡的风光、古民居融合起来,因此教师让学生结合记忆、幻灯片等,将家乡的美丽风光画下来。在自然资源与美术课堂融合的过程中,既完成了教学目标,又激发了学生热爱家乡的思想情感。

自然资源在小学美术课程中的开发与利用,可由浅入深,循序渐进,师生互动,共同参与。教师在课堂教学中运用欣赏图片、实地感受、说说体悟、教师示范、小组合作等形式,整合自然资源,在潜移默化中让学生发现原来我们身边有这么多美的事物等待我们去发现和创造,原来“艺术来源于生活,又高于生活”。

四、总结

总之,小学美术课程改革的重点是与课程资源的开发与利用息息相关的,合理利用自然课程资源能更有效地推动小学美术课程的改革进度。

【参考文献】

[1]邵宇新.新课程理念指导下的美术课堂教学模式[J].吉林省教育学院学报,2013,29(09):107-108.

自然科学的美范文第3篇

【关键词】 开放 自然 人文 师法自然 情感共鸣

开放式教学即打破教室乃至校园的局限,让学生领略自然、历史和人文景观,从而开拓视野、增长见识,在潜移默化的教学过程中,激感共鸣、提高艺术素养。

由于各种条件的限制,高中阶段(含普高和中职)美术教学存在一些普遍性问题。其中,而绘画实践课因高考的功利需要,学生机械的默记范画,程式化表现技法,却失去了美术课应有的艺术熏陶及享受。基于对美术教学的热爱,鉴赏课多局限于书本,学生对尺幅很小的印刷品,很难产生直观感受,无异于画饼充饥。

我校美术教师结合教学实践,进行了一系列探索尝试,形成了较为完善的开放式教学体系。

在绘画课中增加户外写生的课时,让学生师法自然、感知乡土、历史和人文气息。

外出写生是学生搜集创作素材的重要手段,是学生获得灵感的重要方式,是 理论与实践、艺术与生活的紧密结合,是培养合格美术人才专业技能不可缺少的实践环节。而出于安全顾虑、害怕麻烦及经济方面的原因,高中阶段的外出写生课在大多数学校没有开展,如果做好各方面准备、组织和管理工作,外出写生课会成为高效又具有可操作性的教学手段。

1.写生地点的就近选择

首先,我选择有代表性的地方名胜和历史古迹,如南湾湖、鸡公山、石山口水库、灵山寺、何家冲等。湖光山色中,学生身心愉悦,激发出意想不到的艺术灵感,画画的激情与主动性空前提高。用手中的画笔描绘家乡的美景,这对视觉和心灵都是美的渲染。另外,选择具有浓郁乡土气息的豫南农村题材为写生对象。我们的学生大多来自农村,让他们描绘自己熟知的事物,亲切之外,青少年学生会多一份思考--这就是祖辈赖以生存的家园!会增强其对家乡的热爱之情和报效家乡的使命感。

2.做好外出写生的课堂教学和户外组织辅导

对每个学生的作业进行点评,以肯定和鼓励为主,及时分析讲解 目前 所存在的毛病,应进行写生总结和作品讲评,总结每个阶段取得的成绩和存在的问题,并明确下阶段要解决的问题和预期需要达到的目标,做到循序渐进、有的放矢。在专业教学的同时,也应注意对学生生活能力、沟通能力的培养。作为教师既要传授给学生专业知识,也要注重学生综合能力的培养;既要教书,也要育人。调动学生的积极性,把能力培养加入到教学任务中,以便于学生在以后的社会工作中更具有竞争力。

3.完善写生作品评价标准

写生结束后,组织学生举办外出写生作品展览。让学生整理自己所搜集的资料,根据写生的感受与体会,对所搜集到的资料进行小幅的创作,以展览的形式向学校汇报外出写生的成果,同时组织美术教师,严格对学生写生作品进行综合评定。通过这种形式,进一步激发学生的学习兴趣以及对外出写生的思考和认识。同时也是对教学效果的一个检验,为外出写生教学积累宝贵的经验。

在鉴赏课中多采用多种形式,最大限度的增强学生的参与性。

3.1 激发兴趣

创设课堂情景,激发学习的兴趣,是上好鉴赏课的前提。我在讲课之前,把临摹的一幅高两米的油画《蒙娜丽莎》及范宽的《溪山行旅图》挂在教室。虽然学生们以前也在很多印刷品中看过这两幅画,但从来没有看过如此大而且如此美的画,许多同学走在画前认真观察,津津乐道,甚是惊奇,在学生们止不住发出啧啧的赞叹声之际,求知欲望被激发起来。此时我适时地向学生介绍油画与国面的相同之处与不同之处,介绍油画与国画的技法。介绍《蒙娜丽莎》的作者、创作年代、所表现的内容、思想感情等,以及作品给观赏者带来什么样的作用,我们在认真分析研究以后应采取什么样的态度等等,使学生感到美术作品的背后还有丰富、有趣内容。学生学习美术鉴赏的兴趣被激发起来,从而为上好美术鉴赏课奠定了坚实的基础,达到事半功倍的效果。

3.2 外出参观

为开拓学生视野,拓展思维,组织学生参观博物馆或实地考察是很有必要的。如讲中国古代工艺美术鉴赏这一章时,带同学们参观博物馆。馆内有许多学生从未见过的工艺品:彩陶、瓷器、玉器、青铜器、漆器……琳琅满目,目不暇接。要求同学们留意这些工艺品的名称、 出土时间和出产年代,分析工艺品相同之处和不同之处。如彩陶:半坡类型彩陶造型朴实厚重,彩绘纹样除几何图案外,以人面、鱼、鸟等形象最为人注目;河姆渡类型彩陶彩绘纹样以几何图案为主,变化更为多样,除少数兼用红彩外,多为黑彩,有时彩陶上有红白色陶衣,加强了色彩的对比效果;马家类型彩陶则满身装饰;半坡类造型更加优美,最有特色的是长颈和短颈或无颈而有折沿的小口宽肩大腹双耳罐、壶,形象丰满浑厚,稳重大方。在对比中分析彩陶的异同,另外还邀请博物馆管理人员给学生做了一次有关古代工艺美术知识的讲座。管理人员把水倒进有舞蹈人物的彩陶盆里,舞蹈者的身姿便倒映在水中,巧妙地构成了一个池畔欢舞的场面。动一下盆内的水就发生晃动,倒映在水中的舞蹈者和身姿,产生一种婆婆起舞、婀娜多姿的艺术效果。同学们被祖国有如此悠久的历及人类如此灿烂的文化所吸引。增强了热爱伟大祖国的思想感情,逐步树立起继承中华优秀传统的审美理念,培养积极向上的创造精神,为发扬光大中华文明努力学习,扎实奋进。

3.3 举办展览

为了让学生弄清中国画的分类及其装裱艺术形式,我校美术老师举办了一次中国书画展览。展览的作品都是临本,内容包括山水、人 物、花鸟,装裱形式有立轴、横披、镜心、手卷、册页等,直观教学的手段使学生掌握知识轻松愉快,同时感到中华文化的博大精深,产生民族自豪感。

3.4 搜集整理

在中国民间美术鉴赏教学中要求同学们到农村、街道去搜集旧的年画、剪 纸、民间玩具、草编、竹编等,从报刊杂志搜集有关图片资料,并按类别、作者、创作年代、风格等整理出来,加以文字说明。同学们在搜集过程中亲眼见到民间艺人熟练的剪纸工夫,不用草稿,一幅生动活泼的《老鼠嫁女》就出来了,又一幅代表喜庆气氛的《五谷丰登》跃然纸上;还有质朴自然的草编的虫、鱼等玩具。这是最生动、最有说服力和感染力的课堂教学,学生获得甘醇美酒般的民间艺术的熏陶,更重要的是劳动群众质朴热情和醇厚的情感,深深打动了同学们的心,这是无穷的影响。

激发兴趣,调动学习积极性,使学生主动学习,愉快学习,是上好美术课的基础。外出写生、参观或实地考察,了解当地的人文历史,自然环境,风土人情,在亲身体验中去领略文化的内涵,并潜移默化为内在的人文素养。这种多元化的教学模式跨越了学科本身,不局限于"技"的培养,更兼顾人的内在品质的升华。搜集整理、举办展览的过程中,学生的专业技能得以提升之外,还会形成有条不紊的工作习惯及有始有终的工作毅力,这些多元化的教学手段,对学生产生了全方位的影响,顺应了美术与设计教育发展多元化趋势,培养多元化人才以适应未来社会发展的需求。

参考文献

自然科学的美范文第4篇

对此,有人大呼“堕落”,有人认为“无所谓”,有人觉得“很爽”,“冷眼旁观”者也大有人在。可贵的是,真正的人文学者开始了痛定思痛的反省,试图调整自家的心态、眼光和学术策略,以适应前所未有的人情世态之变故。确实地,回思历史可能是看清现实和笃定未来的主要渠道,而对人文学本身之性质、价值以及它同身处其间的社会文化之间的学理关联和现实纠葛所当有的恰切认知,则是历史回思的基本前提。这儿,我们就按照这一思路,从“科学”内涵两次“狭化”的角度,回恩人文学被边缘化的“往事不堪回首”,进而揭出人文精神与科学精神的“二而一”实质。

这里所谓的“科学的两次狭化”,主要发生在启蒙之后的那几个世纪里。具体说,18世纪末,人们完成了对“科学”内涵的第一次狭化。如众所知,只有当某一套知识构成为一种系统或被体系化时,才可以被称为“科学”。因此,科学既包含我们现在所谓的自然学、社会学,也包括人文学。在学科的系统中,即在系统知识的系统中,也是有等级层次的,最能代表科学之本义和理想者,当然非数理科学莫属,其中数学(尤其是几何学)、物理学(尤其是牛顿力学)又是其中的翘楚,并因而在英语世界“霸占”了“科学”这一名词,后被狭化为“自然科学”的简称,终于成为一种正面的价值理想和判断标准。这使得在近代直到眼下,“科学”成了“先进”和“敬意”的代名词,科学大家庭中的其他成员,比如形而上学、道德学说、美学、诗学、心理学等,都应当向它们学习――这就是近代实际呈现出来的学科生态。笛卡尔、莱布尼兹、斯宾诺莎、康德,他们在形而上学、道德哲学和历史学等这些狄尔泰意义上的“Geisteswissenschaften”(精神科学)必得向自然科学学习,以及一切科学皆应有的基本特性即科学性、客观性即“确然性”这些方面,没有根本性分歧。

本来秩序井然且只是统称的“科学”一词,完全被“自然科学”,尤其是理论物理学和数学所独占,“科学”一词本身也因此成了“进步”“理性”和“力量”的代称,并进而使得“自然科学”成了所有人类知识系统和知识追求的“范本”和“榜样”。一然科学独占“科学”之名,并因其对自然世界和物理现象巨大的解释效力――此时的自然科学还仅仅停留在理论层面,并未产生如今所理解的那种现实效应和物质上的便利而成为各类学术研究仿效的标杆,其后果是非常显著而严重的:一方面,自然科学因自身的伟大业绩而变得“趾高气扬”和“目中无人”,对自然科学之外的其他学科,无疑形成了巨大而沉重的压抑;另一方面,“不甘落后”和“迎头赶上”的心理诉求和创新动力,使得“后进者”心急如焚, “大力仿效”便成了“众后进”走出阴影并开创未来的不二法门。关键的问题是,“仿效什么”和“如何仿效”,这当然取决于“先进”和“众后进”对自然科学之取得卓著业绩所主要依靠者的理解和认定。

在这一“归功干”问题上,双方的认证惊人地一致,不过,事实也确实如此――那就是“方法”。近代自然科学的突飞猛进,主要得归功于自培根、笛卡尔以来的思想家和哲学家对“方法”的窄前重视和精彩运用。不论是一般哲学史所谓的唯理论还是经验论,没有谁会认为“方法”不是第一位的,从培根的《新工具>到笛卡尔的《论方法》,莫不如是。笛卡尔为自己也为整个近代哲学确立了一个异常艰巨的哲学任务:找到一套方法,以确保人们获致无可置疑的真理。这种对自然科学的艳羡和追慕,具体化到自家园地的耕耘,就变成了对“自然科学方法”的单方面推广和模仿。或把解决“他域”问题的成功方法请进自家领域,或雄心勃勃地推广“己域”之成功方法于“他域”之中――“这种企图是人类思想史中一个持久的因素”。正如被誉为“人文领域中的牛顿”的狄尔泰所云:“启蒙运动的本质就在于,将科学方法的这种结果运用生活的每一个部分。” (《精神科学中历史世界的建构》,中国人民大学出版社2010年版,第304页)

这就是科学的“第二次狭化”,即在把科学“狭化”为“自然科学”后,又把包含成果、性质、精神和方法等诸多面相和层次在内的“自然科学”,“狭化”为“科学方法”。而众所周知的“科学方法”就是经验归纳和量化处理,尤其是“量化”,也就是“通过化一切质为量来研究任何对象”,可谓是自然科学的方法的灵魂。就这样,以“量化”为灵魂并以之为自豪的“科学方法”,成了“众后进”想要“迎头赶上”的唯一选择。理解越来越狭,路就越走越窄,希望也就越来越渺茫,人文学因此就被毫无疑义地遗忘了,最终多少也是有些自我放逐的味道了。

然而,正如科学史家曾经确认的,如果仅仅把自然科学看作是一种探讨的方法,那就如同把达芬・奇的《最后的晚餐》视为画布颜料的组合一样(克莱因《西方文化中的数学》导论)。无论是对于数学,还是自然科学,精神都是最重要的。

说起“精神”,有关的讨论可谓多矣,且常把“精神”分为两橛,一曰“科学精神”,再日“人文精神”。有关学术的精神只有一个,无论称其为“科学精神”还是“人文精神”。把二者对立提出,很显然是把这里的“科学”理解为狭义的“自然科学”,潜在的可能是对“人文学科”能否成为一般意义上之“科学”、尤其是自然科学意义上的科学的怀疑和犹豫。这是个虽然太大但却异常紧要的理论问题,一两句断难说清。我的总体看法是,两种精神其实是一种精神,之所以被分而言之,究其根源,在西方自文艺复兴,尤其是牛顿物理学大行以来,自然科学的如日中天和一统下,导致自然科学成了一切科学的典范和模板,一些深刻的人文学者,看到人文有不同于自然的根本特性和功能,奋而起来捍卫人文学科的独立性和自律性,最早看出这一点的是帕斯卡(1623-1662)和维柯(1668-1744)。为r护守人文学的独立性,历代学者不得不在对象、方法、特性诸方面不断地思考人文学之不同于自然科学的方方面面。与“科学精神”相对立的“人文精神”可能就是在这种理论语境中被大力宜扬的。可“人文精神”(Spirit of Humanism)这个术语在西方的相关著述中,并不常见――与它意思相当的是Humanistic Spirit一词,其意思是人本主义或人本精神――倒是“科学精神” (ScientificSpirit或者Spirit of Sciencc)常常被学者们提及,也在一般的著述中经常出现。

西方知识界所遭遇的这一古今转折的大变关头,同样在欧风美雨袭来的近代中国重现。民族、国家的不堪一击,让国人不得不“瞪”眼西方,从技术到制度再到思想,终于深入到了“西方”的“心脏”――哲学的层面,来为中华之崛起寻求出路。1920年代的“科玄论战”正是西方知识界曾遭际的处境之中国化重演,看来也是必然的。玄学一派所提倡的无非就是那种关注人生价值和意义的人生哲学,后来的概括和发展就成了对“人文精神”的推介和高扬。这当然源于他们对西方近代世界自然科学之风大畅后带来的诸多灾难性后来的警惕和担心,前车之鉴当警惕之。但深远者常常都是超前者,这种警惕和机心与当时吾国之情势并不相侔,故而,丁文江等人的看法也不无道理,因为那是最应时且流行的看法。

自然科学的美范文第5篇

天与地,阴与阳,上与下这些自古以来就有的对称,给人一种和谐、稳定、匀称、谐调的美感。科学的对称美源自客观物质世界的存在、作用、运动、形态所具有的对称性。如,自然科学中的运动与静止、引力与斥力、匀速与变速、变力与恒力、反射与折射、溶解与结晶、液化与汽化,数学中的正与负、奇与偶、加与减、实数与虚数等等,都是自然美的对称性反映。这种自然界中的对称在教学中对学生的思维启示也有着重要作用。如:初中教学中在讲述了通电线圈在磁场中发生转动以后,就可以启发学生:线圈通电后可以在磁场中转动,那么如果线圈先在磁场中转动,有可能产生什么现象呢,学生自然就想到有可能产生电流,这样,对于电磁感应现象学生就很容易理解了。再比如,对学生进行电磁波教学时,可以先给学生讲授变化的电场可以产生变化的磁场这一知识,然后提问:变化的电场可以产生变化的磁场,而大家都知道,电和磁之间可以互相转化,并且电和磁的存在都可以不需要媒介,如果空中有一个变化的电场,那后面的情况会是怎样的呢?学生通过对称性这一规律可以进行猜想:变化的电场产生变化的磁场,而变化的磁场又会产生变化的电场,这样互相转换,如果这种转换在空间上具有延续性,就会在空中不断的传播下去。这时教师再对电和磁之间的转化作一个简单的讲述,学生学起来就容易的多了。另外,课堂教学中也可以根据知识的对称性让学生大胆进行猜想,以拓宽学生的思维方式和空间:如(1)如果我们所处环境中的物质是正物质,那么宇宙中还可能存在______物质,如果这两种物质相遇,可能会发生什么现象?(2)如果我们的时空中时间为正时间,那么宇宙中还可能存在______时间,如果这两种时空相汇,可能会发生什么现象?(3)如果我们所用的能量为正能量,那么宇宙中还可能存在______能量,如果这两种能量相汇,可能会发生什么现象,如果人们能利用这一现象,可以如何解决现在的能源危机。(4)小电动机通电之后会转动起来,如果我们先用外力将其转动起来,那么可能出现什么现象?根据这一现象,如何将电动机改装成一个风力发电机。(5)灯泡通电后可以发光,如果先将光照在灯泡上,可能会出现什么现象?如果这一现象存在,对于我们的生活又有什么现实意义。上述问题会引起学生激烈的讨论、思索,辨答,甚至动手实践。然后教师再告诉学生,他们的一些猜想也正是现在许多伟大的科学家正在研究的最新课题,学生听后会获得巨大的成就感,并且对自然科学产生浓厚的兴趣,更好的促进自然学科的学习。

统一美是对大自然认知境界的最高体现

统一,给人以整齐、谐调、一致的美感,科学的统一美是物质在自然界中和谐统一的本质体现,也是审美者对大自然认知境界的最高体现。在自然界中,各种不同甚至对立的自然事物和现象通过多种渠道联系在一起,它们相互依存、互相影响,环环相扣、谐调有秩,呈现出和谐统一的自然之美。万物归一,辩证统一是所有科学家探索未知世界过程中梦寐以求的最高目标,科学家总是力图从变化万千的自然现象中看到某种一致或某种相似,亦即某种统一。爱因斯坦的两个著名相对论即是他追求统一美的完美结果,当时,牛顿力学相对性原理与麦克斯韦电磁学原理运用于运动物体时发生不对称的矛盾,爱因斯坦结合同时性的相对性原理和洛伦兹变换原理,成功地将两者协调、统一起来,从而将经典力学中分立的时间、空间、物质、运动、时空等概念统一起来,建立了狭义相对论这一著名理论,并最终将经典力学中分立的质量与能量、动量与能量概念也统一了起来。初中的自然科学知识,相对比较简单、基础,学生自己可能难以悟出知识的统一美,但有一些知识可以在教师的引导下让学生领悟这种统一性。如圆(球)形在自然界的普遍存性必然与其特点相适应,就此,可以设计以下的问题:(1)从数学上讲,圆(球)形具有什么特点?(2)鹅卵石为什么是圆球形的?(3)地球为什么是圆球形的?星球为什么大多是圆球形的?星球的运动轨迹为什么大多也是圆的?(4)航天器材为什么很多都做成圆形的?彩虹为什么是圆弧形的?(5)如果没有重力,水滴会是什么形状,蜡烛燃烧的火焰会是什么形状?为什么?(6)如果宇宙有边界的话,可能是什么样的边界?(7)在常见的形体中,什么样的形体最稳定?万物在宇宙之中,都想趋于什么状态?(8)词语“圆滑”一词由何而来?生活中它又有什么现实意义。上面这些问题,必然会引起学生的思辨、讨论、联想,然后教师稍作引导,便可以总结出如下自然规律:世界万物都想趋于稳定,而圆(球)形是最稳定、最坚固、最均衡、最节省面(体)积的一种形状,圆形是自然选择的结果,是万物适应自然,趋于稳定的一种表现。通过上述过程,学生也就领悟到自然界中很多看似不相关的表象下面,有些许相似和统一。

发现美是探究自然科学的动力之源