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科学美的基本特征包括哪些 1.名词解释科学美 指科学领域里存在的美 科学美是一种美的形态，它同自然美、社会美、艺术美、技术美相并列，并与之有着密切的联系科学美与技术美的关系尤为密切，人们常将它们结合在一起开展研究，称之为科技美 科技美属于广义的社会美之列 1.科学美的意义 科学美感是指具有科学美的事物作用于审美者 在其内心世界激起欢乐和愉悦等特殊心理感受 在科学认识和探讨中能唤起科学美感，这对科学家来说，是不言而喻的 法国数学家彭加勒说：“科学家研究自然，并非因为这样做有用处他所以研究它，是因为他从中能得到乐趣 他所以能得到乐趣，那是因为它美爱因斯坦在分析自己科学感受时说：“照亮我的道路，并不断给我新的勇气去愉快地正视生活的理想，是善、是美和真 科学美的客观存在是毋庸置疑的，科学家大都有科学美的审美感受因此，科学学习就不但是一种科学认知活动，也是一种审美感知过程 如果在科学学习中，能把求知和审美结合起来，以美求知就会激发学习兴趣，减轻学习负担，增长才干，获得提高学习效率的效果 2.科学美的内涵 科学美又称科学理论美，包括科学实验美。

自然科学是研究自然界的客观规律的，科学理论是客观物质运动规律的反映和总结因此，了解科学美还要从科学与美的联系和人在科学认识活动中产生美感两个方面去理解 科学理论是科学家的头脑对自然界内容美的反映科学理论的发现过程，就是科学家对自然界的内容美的审美感受过程 科学美是客观存在的，正如现代物理学家扬振宁教授所说：“科学中存在美，所有科学家都有这种感受科学家一旦创造性地发现了自然界的内在规律，理解了自然界内在构造的惊人的秩序性、统一性与和谐性，这种有机统一的自然图景同审美者对自然对科学的热爱之情到达情景交融时，就会产生科学美感 正如科学家巴斯德所说：“当你终于确实明白了某件事物时，你所感到的快乐是人类所能感到的一种最大的快乐这种快乐就是指科学美感 从这个意义上说，一个学生经过刻苦地学习实践，从而掌握科学知识和规律，增强了学习兴趣，这其中就表达了科学美 科学美在各门自然科学中是广泛存在着的 作为科学研究的对象的自然界，它既繁纷复杂、气象万千，又和谐统一千百年来，各门自然科学正是从不同侧面去揭露大自然的内在秩序和奥秘，形成各自学科的科学理论 这里既告诉人们真理，也展示美的光辉。

以下仅就中学数学、物理、化学、生物等学科的科学美内容，作些简要举例说明： ①数学 数学是研究客观世界存在的空间形式和数量关系的科学数学是一个“美的王国”，数学中的美，不仅表现在数的美、形的美、比例的美，还表现在它的准确美、抽象美、逻辑美、简单美、符号美、和谐美、对称美、秩序美、统一美上 正如英国数理学家罗素所说：“数学如果正确地看它，不但拥有真理，而且也具有至高的美纵观数学领域的一切公理、公式和定理，无不是对客观世界存在的秩序、对称、和谐、统一的美的反映 数学家正是由于对这种真理和美的追求才促进了数学自身的发展，从计数到总结运算法则；从加法、乘法的逆运算到减法、除法；从具体数字到建立代数方程；数的概念也从正数发展到负数，从正有理数发展到负有理数，从实数发展到复数和虚数等，无一不是对数的王国的秩序、对称与和谐的追求 数学中各种公式、定理、定律，无不以简洁、优美的形式，显示已知和未知、定量和变量、数量和质量、空间与时间之间的逻辑关系，使人感到一种逻辑的力量 数学研究的成功，使得各门自然科学，能用数学的方法和语言建立起自己的理论，成为准确的科学数学中存在的美不仅为数学家所倾心，也越来越被其他门类的科学家所推崇，它被誉为是科学美中的皇后。

②物理学物理学是研究物质运动最基本的形式，如机械运动、分子运动、电磁运动、原子和原子核等一般规律的科学 就中学而言，我们可以接触到力、热、声、光、电、磁、原子核各个分科的物理内容正是物理学的研究成果转化为一代科技，使今天的世界发生了惊人的变化 把古人嫦娥奔月的梦想变成阿波罗登月的现实对声、光、电、磁的规律的认识，才创造了现代化的生产，丰富了现代化的生活 物理学中的美，有物理现象的美，如阳光在棱镜下分解成不同色光的美，更重要的是物理规律所显示的美科学规律是美的 科学规律的发展或认识必然引起人们的喜悦这种喜悦，与单纯的知识不同，它之所以发生，是因为它是需寓变化于整齐，在杂多中见出一致，定理只有一条，包含的事例可以无穷，人们在研究自然界，对某些重大的原理或者普遍的规律的认识就具有这种美 例如，伽里略发现惯性定律把匀速直线运动和静止状态统一起来；牛顿力学更被后人称为科学美的典范，他从4条法则、8个原始定义、3条定律出发，运用演绎法极其明晰地得出其完美的力学体系，把天上和地上的机械运动完美地统一起来学习牛顿力学，能感受到理论美、公式美、数学美、逻辑美和实验美。

电磁学中，法拉第从对称美出发，认识到电能生磁、磁也能生电的观念，开 2.科学美的三性是什么 三性 实验是学生在学习了一定理论知识根底上为他们创造一定的科学研究环境和条件，让学生在研究某一问题的过程中融合所学知识，有目的地自主学习，培养科学的思维方式，是改变传统教学模式、提高实验教学质量、培养学生独立操作能力和创新性思维的方法之一，本课题研究了该方法在病原生物学实验教学中的具体应用，并对实验教学效果开展了统计，总体来看， 三性 实验的教学效果较好，尤其是对于学生能力的培养方面，作用更加显著 几年的教学实践说明，实验教学的改革，提高了学生学习的积极性和主动性，培养了他们发现、分析和解决问题的能力 3.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比照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著。

当时欧洲最负盛名的天文观测家，丹麦人第谷读了专著，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根底，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、极为准确的观测数据，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像，然而事实上，在他的三大发现导致的牛顿力学的更高的根底上，这些发现又是如此令人震惊地和谐和谐与对称是严密地联系起来的 到过**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，处处表达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，那么美术里只剩下列图案，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到达极致。

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》开展毕生的质疑 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，物理学家吴健雄精细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根底上，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 4.美的基本特征 美的哲学定义：美是具体事物的组成部分，是具体的环境、现象、事情、行为、物体对人类生存发展具有的功利性能、正面意义和正价值，是个人在接触具体事物的过程中，受其作用、影响和刺激时产生愉悦、满足等美好感觉的原因，是人们通过反思和寻找美感产生的原因，从具体事物中发现、彰显、界定和抽取出来的有别于丑的相对抽象事物或元实体。

美是具体事物的组成部分，美不能够离开具体事物单独存在 美存在于个别具体的环境、现象、事情、行为、物体之中美景、美酒、美玉、美事、美的生活都是包含美的具体事物 庄子指出：天地有大美而不言，四时有明法而不仪，万物有成理而不说大美、明法。