摘要：随着时代的进步，科技的发达，我国现在有许多的领域都在向着更好，更高端的方向发展，物理知识在现代生活中起着越来越重要的作用。物理学科本身就很抽象，在高中更是具有非常的严谨性，学生们大都对物理这门学科头疼不已，很多学生都感叹到学习物理很吃力，这严重打击了学生们学习物理的积极性，也使得教学质量不高、学习效率低；而我们可以通过另一个角度学习物理-美学。本文主要对对称美在高中物理教学中的展现与应用进行讨论，也为高中物理教学创新发展提供借鉴。
关键词：对称美；高中物理；展现与应用
引言：
高中时期是学生们思维最为活跃的时期之一，如若教师们在课堂上充分调动起学生们的积极性，让学生们产生兴趣，便会全部投入到课堂学习中；并且还可以促进学生们思维全面发展。但现在高中物理教学课堂仍存在很多的问题，比如老师授课没有激情，学生们学习没有热情等诸如此类的问题。老师们必须要改变课堂教学模式，迎合学生们的思维，从而激发他们学习物理的兴趣，我们可以从物理的对称美下手，由物理图中的对称图形让学生们感受其中的奥秘，从而更加主动的学习物理。
一、当前的高中物理课堂现状
到底我国的高中物理教学课堂是什么样子的呢？有关人士做了相关的调查，综合这些调查结果来看其中只20%的学生是对物理课堂充满兴趣的；而有30%的学生对物理不排斥，但也不多么感兴趣，只是为了成绩而进行学习的；几乎50%的学生则表示上物理课就是煎熬，对物理学习一点兴趣都没有。另有他们对考试的态度：大部分都认为考试能够达到及格线就可以，很少的同学想要追求更高远的目标。由此可见，高中物理的确不那么招人喜欢，对大多数同学来说简直是一个世纪难题。
高中物理教学课堂任务应该是学生在学习自身的专业课程时，同时给其他的专业提供有效的学习工具，从而帮助学生们习得其专业文化知识，并且提高学生们的自身学习文化素养。物理是一门思维性严谨性很强的学科，他对学生的运算能力、逻辑能力、空间想象能力都具有很高的要求，这三个方面，在其他的学科应用也很广泛，在物理方面是最强的。学好物理思维，也会对学生们将来的许多其他学习有很大的帮助。但就目前看来，这些目标、任务都没能在高中物理教学中很好地实现。
二、对称美在高中物理教学中的展示
高中物理的许多概念都具有对称美，运动学中的运动与静止、竖直上抛与自由落体运动、匀加速与匀减速运动、匀速圆周运动与天体运动；力学中的引力与斥力、作用力与反作用力、变力与恒力、物体的超重与失重、两个力的平衡；电磁学中的正电荷与负电荷、磁体的N极与S极；光学中的入射与反射、物质的波动性；原子物理中的粒子与反粒子，重核的裂变与聚变；力学中的质点与电磁学中的点电荷、力学中的加速度与电磁学中的感应电动势。
物理过程往往由于其时间、空间的对称性而具有对称美。高中物理教学中常见的具有对称美的物理过程有：物体做匀速圆周运动的过程，电荷的电场线、竖直上抛运动的上升和回落过程、物体沿光滑斜面上滑和下滑过程、天体周期运动过程、带电粒子在匀强磁场中的运动过程、条形磁铁周围的磁场分布、通电直导线周围的磁场分布，等量电荷在空间形成的电场分布。
物理规律通常都涉及到对称美，这表现为运动方程对应的数学变换的不变性，这种变换的不变性必定产生某一种守恒定律，若时间和空间各自同性，那么运动方程对于时间和空间的坐标移动有不变性，因此产生了能量守恒和动量守恒，运动方程对空间的转动具有不变性，就产生了角动量守恒定律，运动方程的规范不变性产生了电荷守恒定律。物理规律的对称美还表现在物理知识数学形式具有对称美。
三、利用对称美激发学生们学习物理兴趣的重要性
俗话说的好“兴趣才是学生们最好的老师”，学生们对学习有了兴趣，便有了自主学习的想法，有了目标，才知道如何行动；只有行动过，才知道自己问题出在哪里，再通过询问老师，这样的学习效率会比较高。例如，物理科学的对称美：物体在竖直上抛运动时上升和下降的时空对称；点电荷周围电场分布的球面对称；正电和负电；电场和磁场、粒子和反粒子等各种自然界的客观存在处处向人们展示着物理学的对称美。物理世界的美不仅体现在对称上，更是形式的和谐统一，处处闪耀着科学思想的光芒。牛顿力学统一了地上和天上的运动规律，创立了经典力学体系，被后人誉为人类科学殿堂中一座“雄伟的建筑”；以上这些案例方法都可以通过对称美来激发学生们的学习兴趣的，加深学生对高中物理知识的理解。
四、利用对称美激发学生们对物理的学习兴趣的应用意义及策略
我们对利用对称美解决问题的方式并不会感到陌生，在日常生活中，我们经常会遇到与对称相关的问题，潜意识里我们会运用于对称相关的知识解决这样的问题，因为我们对与对称相关的知识没有体系化，所以我们并没有意识，对称可以既直观又可以美化的解决问题，在中学物理教学中最常见的物理过程是对称美的应用和物理图像对称美的应用。以下我们通过举例来分析对称美在物理教学中的应用，来说明对称美的在物理中的作用。
（一）对称美在运动学教学中的应用
在高中物理运动学中，学生常常需要解决上抛运动问题。如果竖直上抛的物体运动至最高点的最后１ｓ内上升高度为其上行至最大高度的１／５，请问物体上升的高度最大为多少？对于这类问题，可以根据竖直上抛运动的规律列运动方程，通过解方程组求得答案。但这样的方式比较烦琐，如果教师引导学生利用对称性就可以简化解答过程。做竖直上抛运动的物体可以根据对称性转换成自由落体运动。根据运动的对称性，学生会明白物体竖直上抛至最大高度之前的最后１ｓ上升的高度等于物体做自由落体运动时最开始１ｓ内下落的高度。这样一来，学生就可以运用自由落体运动的计算公式，快速计算出结果。
（二）对称美在电磁学教学中的应用
对称美在电磁学中的表现很多，如下图1所示等量电荷的电场线分部。甲图所示等量同种电荷的电场中，在两个电荷的连线上电势从正电荷到中点O不断下降，中点O电势最低，A与A’关于中点O对称，电势相等，B与B’关于O点对称，电势也相等；乙图所示等量异种电荷的电场中，在两个电荷连线上，从正电荷到负电荷电势不断降低，AB关于中点对称，电势的绝对值相等，且连线的中垂线等势且电势为零。在课堂上利用此对称的方法给学生讲解，学生对物理知识的学习不枯燥而且事半功倍。
图1 等量电荷的电场线分部
五、结语
时代发展，科教兴国；无论是在什么方面，随着科技浪潮的涌动，各个领域都在不断的创新，进步，以能够更好地适应这个社会的发展，高中物理的教学也是如此。所谓“科教兴国”，就是在现代能够以更好的、更有效地的方式将知识传递给学生们，跟随时代的发展，也为学生们提供更加便利的学习途径、方式。本文仅代表笔者个人想法，激发高中生们学习物理是非常重要的，我们要寻求更适合的方法，进行高中物理教育创新，为将来学生们提供更有效的学习方案。
参考文献
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论文作者:邓亚平
论文发表刊物:《知识-力量》2019年11月51期
论文发表时间:2019/12/6
标签：对称论文; 物理论文; 学生们论文; 电荷论文; 电势论文; 电场论文; 高中物理论文; 《知识-力量》2019年11月51期论文;