物理科学与艺术为主题的论文

同学你好，这是我在以前写的一篇，你可以参考一下。不过，题目中的“终于”说明以前应该是很讨厌物理，所以你可以写之前自己并不喜欢物理，然后通过一次物理在生活中的应用发现了物理学之美。我的文章仅供参考！ 杨振宁在《美和理论物理学》一文中指出:“科学中存在美。”自然之美在诗人、作家笔下展现,让人心旷神怡,而源于自然之美的科学美,特别是物理美范畴体系的简单美、奇异美、真理美、对称美、和谐美、统一美等更让人陶醉。 物理学是一门闪耀着美的光辉的科学,它的美体现在物理学理论的内容和形式上,也体现在物理学研究的过程中。作为以追求宇宙的和谐为目的的科学,物理学家们在探索自然界物质运动的规律时,无论他们所运用的巧妙的思想方法、他们的勤劳和智慧的结晶———简单、和谐的物理理论,还是他们在追求真理的过程中所体现出严谨求实、锲而不舍的科学精神,无不向人们展示科学自身的至美。 美是科学的本性之一,也是进行科学研究的方法。因此,用科学美熏陶学生,使他们在对真、善、美的追求中,产生对大自然和对科学由衷热爱的强烈感情,并随着学习的不断深入使这种感情不断升华,进而成长为一个既有较高的科学素养,又有一定审美能力的和谐发展的健全人才,是贯穿物理教学始终的重要任务。物理学中的美可以从以下几方面展现。 一、简单美 简单美是物理学的重要标志,历代物理学家无不崇尚。牛顿说过:“自然界喜欢简单,而不爱以什么多余的原因以夸耀自己。”的确,尽管我们面前的物理世界看似纷繁复杂,但它们所遵循的规律却是简单的,物理学家则无不力求用简单的语言来描述它,而物理学也在对简单的追求中逐步发展起来,这样的例子在物理学发展史中不胜枚举。 公元2 世纪,古希腊天文学家托勒密建立了“地球中心”的宇宙模型。为了能够说明复杂的天体运动,托勒密不得不在他的模型中增加一系列“均轮”和“本轮”,因而使他的宇宙模型复杂不堪。崇尚简单的天文学家哥白尼认为,天体的运动应当是简单的,托勒密的宇宙模型不符合数学原理,因而是不正确的。他从天体运动的简单性出发,而且更精确、更简洁的解释了天体运动的规律,把人类对天体运动的认识引入了科学的轨道。爱因斯坦毕生的心血结晶:质能方程E = mc2 ,形式十分简单,但内容极其丰富———用最精练的语言、最少的符号,提示了奥秘无比的自然规律,称得上是叹为观止的简洁美,而方程中出现的自然界极限速度———光速,又在简单之中勾起人们对神秘的无限遐想。 开普勒行星运动第三定律: R3PT2 = 常量,其形式如此简单,太阳系中所有行星的运动都符合这一规律,奇妙的“2”和“3”使一切井然有序,开普勒不愧为“天空立法者”的称号。简单美,这古老的科学美给人以集中、明快感,同时简单性也是一个科学方法论的原则。在美国《物理学世界》2002 年9 月刊登了在美国物理学家中作的调查,评出历史上“最美丽的物理实验”,它们绝大多数由科学家独立完成,采用自制的简单仪器,方法直接,结论清楚。如中学物理教材中伽利略的自由落体实验,牛顿的棱镜分解太阳光、托马斯?杨的双缝干涉实验等都是最少的人用最简单的仪器和设备,发现了最根本、最单纯的科学概念,科学的简单美蕴藏其中。二、奇异美 日常教学及教材注重物理概念的建立,物理规律的理解和应用,但每一个物理概念的建立,新理论的形成,总包含某种奇异,展现奇异之美,是提高学生创新能力的有效途径。奇异之所以美,首先在于它体现了科学理论中的艺术因素,在本质上是科学审美现象的结晶。单纯的观察、实验事实无论积累了多少,都不能直接地、必然地导出独创性的科学思想,在教材中玻尔氢原子理论中引入了量子概念,由经典物理向外发散,突破连续的概念,神奇的提出量子的设想,从而演进成壮观的量子物理学。 物理学史,既是一部探索物质结构的历史,也是一部捕捉奇异美,发展奇异美的历史。1924 年,德布罗意向巴黎大学科学院提交了一份令人十分惊奇的博士论文,德布罗意从爱因斯坦光的波粒二象性得到启示,用类比的方法,推广到物质实体,德布罗意的导师郎之万把这篇论文推荐给了爱因斯坦,德布罗意实物粒子和光具有对称性,被爱因斯坦所欣赏,物质波(德布罗意波) 的诞生,奇异中体现了科学理论中的艺术因素,本质上是科学审美现象的结晶,是独创性的科学思想。三、真理美 真理美是科学美的最基本特征。海森堡曾说过:“美是真理的光辉———其意义也可以理解为,探索者最初是借助于这种光辉,借助于它的照耀来认识真理的。”科学的真理性来源于科学的宗旨,科学的宗旨是揭示客观事物的本质属性和发展规律。因此,对“真”的追求就成为历代科学家忘我奋斗的根本动力。由此可见,科学美离不开真,离开了真,美就成了无源之水、无本之木。 综观物理学发展的整个历史,无处不是物理学家孜孜以求探索真理的真实写照。从伽俐略开创性的运用实验与数学相结合的科学研究方法,从而将人类对自然科学的研究带入一个历史性的新纪元开始,人类对物理学的研究就进入了一个不断向真理接近的过程: 牛顿发展了伽俐略的动力学理论,修正了其理论中的错误部分,形成了能够正确描述宏观低速状态下宇宙间物体运动规律的理论;爱因斯坦则以非凡的洞察力发现了牛顿绝对时空理论的不足,进而用全新的时空观建立了更加符合客观实际的狭义相对论和广义相对论等,都是物理学家在探索未知世界的过程中不断向真理靠近的生动体现。正是因为永远不会有所谓的“终极真理”,因此,物理学的理论并不是尽善尽美的,才使得人类的思维能够从微小至10 - 19M 的夸克到庞大至1026M 的宇宙深初遨游。而这种对科学真理的追求,正是真理美的最好体现。四、对称美所谓对称,是指一物体或一系统各部分之间比例的平衡与协调,由此能够产生一种简单性和美的愉悦。对称美是人们认识自然过程中产生的一种古老概念,对称的图案在我国新石器时代就出现了。物理世界中存在多种对称形式:作用力与反作用力、正电与负电、电与磁、吸引与排斥、正粒子与反粒子等。物理学理论中所体现出的对称性则从更高层次上揭示了自然界的对称性,与次同时,物理学家们已经把对称性原理作为科学研究的强有力的工具。在物理学理论中,有许多我们所熟知的守恒定律,如能量守恒定律、动量守恒定律、角动量守恒定律、电荷守恒定律等,而这些定律则是物理规律具有多种对称性的必然结果。如能量守恒与时间对称性相联系。角动量守恒与空间对称性相联系等,对称性与守恒定律之间的联系已经成为现代人们探究自然界的基本出发点之一,而这一联系也深刻的揭示了自然界的对称美。 另一方面,自然界的对称性并不是绝对的,在一定条件下还会出现对称性的“破缺”。我们熟知的弱相互作用下宇宙不守恒的原理就是典型的对称性破缺的例子。随着对物质结构研究的不断深入,人们进一步发现其他对称性破缺的事实,由此认识到,对称性的存在是客观事物普遍规律的内在依据,对称性的破缺则是事物表现出多样性的原因。这种对称中不对称的美与不对称中对称的美,实际上是更高层次的对称美。五、和谐美 中学力学,主要研究牛顿运动定律,牛顿从和谐美的角度吸收了伽俐略对运动的研究成果,得出牛顿第一、第二定律,又从开普勒第三定律出发,总结归纳出物体之间万有引力相互作用的公式: F =Gm1 m2PR2 ,而这正是开普勒的整个“宇宙”和谐运动和有次序结构的原因,并维持其现在图景的基本作用之一,也是伽俐略自由落体定律的依据。 宇宙、地球、分子、原子、核与粒子,就象交响乐团的各种配器,演奏出物质运动的雄浑主旋律;力学、热学、电磁学、原子物理学之间相互渗透,还与其他学科形成了许多交叉学科,其节奏、韵律体现了层次和谐美。 互补和谐美表现为一种立体美、景深美,在物理学中,唯象与唯理思想的交混,图线与公式描述的并用(如匀变速运动公式与其速度图象) ,理论与实验的互动, (光的波粒二象性到托马斯?杨的双缝干涉实验到实物粒子的波粒二象性) 都显示出了互补和谐美。再如,微观粒子的波粒二象性公式: E =hυ不但表现了波动性与粒子性的统一,也表现了二象性的互补,就象一个交响乐团演奏交响乐,单一乐器按乐谱演奏,可能不成曲调,没有美感,当所有乐器被指挥而互补时,就会演奏出浑然一体的主旋律。六、统一美 爱因斯坦说:“从那些看来与直接可见的真理十分不同的各种复杂现象中认识到它们的统一性,那是一种壮观的感觉。”因此追求科学的统一,用最简洁的理论描述物理世界,是物理学家梦寐以求的。物理学发展的历史,就是一个不断由小的统一走向大的统一的历史。如牛顿力学将地面上物体的运动与天体的运动统一起来,正确的描述了宏观低速条件下物体运动的规律;电、磁、光三者看起来并无必然的联系,但天才的麦克斯韦却把它们完美的统一于他的精美绝伦的电磁场方程中;而爱因斯坦则更将牛顿力学与麦克斯韦的电磁理论统一于他的相对论中。这些成就并没有使物理学家们满足,他们还在寻求统一的道路上奋力进取,在对自然界四种基本作用力的研究中,人们已经在弱电统一理论的研究中取得了重要进步,进一步统一四种相互作用的研究还在深入的进行。 除以上简述之外,物理学发展史中科学家们探索真理时所表现出的坚忍不拔、严谨求实的科学精神也是物理学中美的重要体现。 今天的教育要求培养全面素质的人才,科学经过分化后再综合的趋势要求人才知识技能的综合,要求人才思维的综合,只有以美作为实践的最终目的,作为追求的最高境界,并在教学过程中,不断引导学生发现美、欣赏美、探索美,把对美的追求变为自觉行动,才能造就象达芬奇那样兼有科学与艺术素质的大艺术家,造就象爱因斯坦那样具有优秀艺术素质的大科学家。物理学中蕴藏的美,有待我们进一步发掘、展现,并在美的追求中造就高素质人才。

并对取得的材料和数据进行认真的分析、综合研究后得出结论，作出科学的解释和描述。 需要注意的是，科学观察小论文中研究的对象是客观存在的自然事物或现象，所观察的对象、过程和它产生的条件、各种现象，不能附加人为的任何条件或个人偏见。另外，观察是一项长期的、系统的、反复进行的活动，需要作者耐心、细致、锲而不舍的精神。 （二）科学实验小论文 科学实验小论文，有时也称实验报告，是青少年对研究的对象创设特定的条件，经过反复实验，对获取的材料和数据进行分析、综合得出结论而写出的文章。它着眼于对实验过程的客观叙述以及实验现象的科学解释。 （三）科学考察小论文 你想研究某一与人们生活息息相关的水域污染程度、某地空气污染源，弄清某奇石奇山的演化过程、某范围动植物资源及分布情况等，你就得实地考察。通过调查、访问、实地勘探等考察方式为主要研究手段写出的小论文称为科学考察小论文。有时也称为科学考察报告、科学调查报告。 （四）科学说明小论文 科学说明小论文是指作者通过利用翔实可靠的资料对某一自然现象或自然事物进行解释和说明的一类小论文。一般来说，它并不直接采用观察、实验、考察等研究手段，而主要是从书刊资料、师长等地方获取丰富的第二手材料，并经过自己的综合分析、逻辑推理，用自己所理解的语言阐明某一观点。 特别提醒的是，写科学说明小论文是，千万不要提出一个问题后就赶忙查资料，再不加分析地原本照抄、作出解释，这样没有新意，没有新的见解的文章只能算是一般性科普文章，不能称为科学小论文，更不能培养自己研究问题的能力。 四、小论文的取材与分析 （一）取材 1、直接观察。就是用眼睛仔细去看，它是人们对自然现象在自然发生条件下进行考察的一种方法。 观察时要认真仔细，不放过任何细微末节。同时，观察时要做好详细记载，否则就不可能得到真实的第一手材料了。 2、动手实验。实验方法是人为地干预、控制所研究的对象，它比观察更利于发挥同学们的能动性去揭示隐藏的自然奥秘。 3、实地考察。包括调查、访问、实地勘探等方式。考察前，必须明确考察目的，准备好必需的工具、仪器、药品、生活用具等。考察过程中，一定要把时间、地点、过程及考察的结果随时随地详细地记录清楚，有时还要采回必要的标本、样品，将比较重要的现象拍照，这些都是很有用的第一手材料。

什么要嫁给物理学家？(转)2009-09-25 17:43:02 来自: 傅抱屎(无聊的人类.................)为什么要嫁给物理学家？ 作者： 邓元刚 首先，特别感谢中国乃至世界各大物理系杰出的光棍们，没有他们的迫切需要，就没有这 篇文章的面世。 其次，鸣谢以下单位和个人的鼎力支持与无私赞助： 北京大学物理系 清华大学数理基础科学班 南京大学物理系 中国科技大学物理系 Department of Physic s, Stanford University Department of Physics, University of Washington Prof. Stephen Shenker ,Stanford University Prof. Phil Bucksbaum, Stanford Universit y Prof. Warren Buck, University of Washington 我们与上帝对弈，尝试解答宇宙的奥秘；我们深入细小的空间，研究上帝留下的最 细微的线索和音符；然后我们用埋在每个原子中的神秘力量阐述世界和星空，实现一个又 一个浪漫的梦想。正因为我们的力量，人类借来了太阳的火焰和光；正因为我们的力量， 人类得以像飞鸟一样展翅翱翔；正因为我们的力量，人类可以与马儿赛跑；正因为我们的 力量，不再需要鸿雁，相爱的心就可以在电话里拥抱；正因为我们的力量，由曾经遥不可 及的漫天星斗构成的神奇画卷缓缓在人类面前展开。 和一个真正优秀的物理学家在一起的时光决不会像女孩们想象的无趣和无聊。恰恰 相反，他会带领你走上一段曼妙的旅程。充满活力、创造力和热情的物理学家不会放弃任 何一个给你浪漫惊喜的机会，因为物理学家的头脑比任何职场精英、工程师或者其他科学 家都更接近艺术，却比艺术家冷静、理智和严密的多。他们能给你依靠的肩膀，却同样可 以给你绝不平淡的生活。 一个神奇的现象 目前，在中国女生眼中，“物理学家”或者“ 物理系学生”是很渗人的。具体体现在，如果某个物理系男生对某个女生说明他是学物理 的，几乎立刻会获得“粪便效应”。具体表现为，该女生会对该男生立刻敬而远之。中国 女孩们似乎认为，物理系的学生似乎和自己不是一个星球的，如果真的是这样，那么很显 然，这些女孩来自火星。 然而，把罪过都放在女孩身上也是不公平的。女孩对物理人士 的畏惧，来自她们对物理人士的极端不了解。对一个不懂行的人来说，物理界最知名的两 个人物一个叫牛顿，另一个叫爱因斯坦。前者太过久远，难窥庐山；后者对物理学家形象 的贡献太过负面：乱七八糟的头发和大脑门和永远破旧的衣着。最重要的在于，她们中的 许多人无法理解物理，认为物理深奥难懂晦涩无用，所以宁愿对工程系(引用Abigbangth eory中的一句话：工程学连给物理学提鞋都不配)的家伙们投怀送抱，至少他们做出来的 设计图是看得见的，摸的着的，用的到的；或者对工商管理的人送橄榄枝，尽管他们很多 人是没有个性不知道未来在何方才选择的这个专业。 我为什么要对物理人士感兴趣？ 我 们在改变世界，我们一直改变着，还将继续改变这个世界。现在，如果你选择了一个物理 学家当老公，你可以自豪的说，这个过程有你亲爱的的一份力量！甚至，他能够改变世界 的进程，也有你贤内助的一份功劳哦！ 物理学家拥有性感的大脑。对于众多（80%）智商 介于80~110之间的女生来说，一个物理系的优秀学生足以被称作“天才”——他们的智商 一定在130以上（以后给女伴介绍你的他的时候，就可以毫不避讳的说：“我的老公是天 才哦”），他们能理解的东西或许是你一辈子也搞不明白的。但是，物理学家最优秀的地 方在于，他们的大脑绝不死板，死板者搞不了物理。如果把数学家的大脑比作最难嚼的煮 老的牛肉的话，物理学家的大脑就等同于肘子肉或者牛筋。物理学家被称为科学家中的小 飞侠，是所有自然科学家中最具有创造力，最具童心和最年轻的。想想看化学家，总是徘 徊在各种有毒气体和大小爆炸中，浑身总是弥漫着刺激性气体；生物学家，每天面对各种 病毒各种细菌，不知道哪天就被感染了；数学家，每天研究一些现实中一辈子也碰不到的 东西，是大部分书呆子的聚集地。 可是物理系的学生绝不是书呆子。他们永远不会沉迷 于书本，事实上，绝大多数物理学家在对物理学识如饥似渴的同时，对世界的其他拥有极 其广泛的兴趣。一个学物理的人一定是好奇的，而好奇使人幽默，不凡及富有情趣。举一 个遥远的例子，物理学大师理查德费曼，在得诺贝尔奖的同时画得一手好素描，会打巴西 鼓，也会经常去酒吧转悠找灵感。他喜欢撬锁，恶作剧，上研究生的第一天被系主任的夫 人教导：“别闹了，费曼先生！”；身边的例子更加不胜枚举，比如一个斯坦福大学物理 系大三学生，GPA常年，各种奖项，同时是地下乐队贝司手，飞碟队队长，游泳队队员 ，还是话剧社主力社员。纵览中国出名的物理学家，大都也同时是国学专家，或能写得一 手好字，或是善吟诗作画。身边物理圈子里的朋友也绝少仅仅一门专的做物理，他们有的 能就世界政治经济形势侃侃而谈，有的能就东西方艺术哲学高谈阔论，而且大都有一手好 文笔。他们对社科人文的了解远比社科人文人士对科学的了解深，而且从不像艺术人文人 士敌视科学那样敌视艺术人文。他们怀着浓厚的兴趣去发掘世界所有的未知，当然，物理 为主。 正因如此，和一个真正优秀的物理学家在一起的时光决不会像女孩们想象的无趣 和无聊。恰恰相反，他会带领你走上一段曼妙的旅程。充满活力、创造力和热情的物理学 家不会放弃任何一个给你浪漫惊喜的机会，因为物理学家的头脑比任何职场精英、工程师 或者其他科学家都更接近艺术，却比艺术家冷静、理智和严密的多。他们能给你依靠的肩 膀，却同样可以给你绝不平淡的生活。 物理学家会不会很穷？ 我理解物质生活和精神生活同样重要。但是物理学家也分优 良中差，不可能完全没有书呆子，也不可能没有资质平平的人。然而我可以遗憾的告诉诸 位，一个优秀的物理学家是想穷也穷不了的。在美国，一个名牌大学的物理教授平均年薪 在18W美金左右，较出色的可以有20W出头。而这仅仅是9个月的工资，在暑假的3个学期中 ，大学教授们可以去其他学校当客座教授，还会有5W左右的额外进帐。如果再出名一点， 完全可以来个巡回演讲，演讲的出场费那当然是…综合下来，固定收入可以到30W美金/年 。当然，一个富有创造力的头脑是不会局限于这点固定收入的，国家科研基金，专利费， 这都是大把大把的外快，俗套一点的说，越聪明，赚的钱越多。而且，美国大学每六年有 一年带薪年假，好好计划你们的环球浪漫之旅吧~！ 30W美金在美国大概是个什么概念呢 ？中美消费水平比例大约在3：1左右，即在美国一块钱大概可以买中国3块钱的东西（日 常用品，不包括电器等）。30W美金差不多相当于中国百万年薪的固定收入吧，虽然比不 上一些操盘手CEO，但是基本的奢侈需要是完全可以满足的了。不同的是，物理学家的钱 不是以牺牲健康或者牺牲和你在一起的时间作为代价的。没有无穷无尽的应酬，没有加班 加点。他的工作可以在任何地方完成，当然，只要你愿意，家里的书房也是个很好的选择 。他没有什么太多的机会接触其他美女，他的应酬基本是各种学术会议研讨会，而不是酒 会或者舞会，那里是和美女天生绝缘的地点，所以你当然不用担心他会外遇。 好吧，我 相信你说的，物理系的学生很好，可是如果各个专业的男生都摆在我面前，我应该挑物理 系的吗？ 必然。 事实上这篇文章的目的只是希望女孩们消除对物理系学生的误解和偏见，尽量把各 个系的男生平等考虑，不过既然已经谈了这么多物理人士的优点，我就得寸进尺一把。是 的，物理系男生当然应该优先考虑！除了以上提过的如此山多的物理系男生之绝赞优点， 还有以下几条补充： 首先，物理系的男生有个性，有勇气。他们敢于选择自己的兴趣所 在，而非随大溜去选那些烂大街的经济系或工商管理只是为了有个工作。 其次，物理系 学生的职业拥有极强的可塑性，就算一个物理系男生毕业了不愿意当物理学家突然想去华 尔街了（华尔街最大的团体是500人的USTC团体，其中USTC物理系学生的占多少？最牛的 乃是物理出身）依然有大把大把的投行抢着要，当然是因为上述的诸多原因。投行大鳄们 早就看清楚是学MBA或经济的NB还是学物理的NB了。可以不夸张的说，学物理的人的智商 足够搞定天下任何职业（或许除了数学家，但是数学家…也除去一些靠艺术天赋的，比如 画家音乐家作家），econ和bus那点破东西物理系的学生半年足够搞定了，至于历史系哲 学系，恕我直言…算了还是不说了。而扎实的理科训练带给物理学家的是敏锐的数字直觉 和果敢的判断，这点是大多数连学个统计学都感到费尽的经济商业系学生望尘莫及的。 再次，作为著名物理学家的夫人，你所分享的不仅是他完美的生活，更有他的荣誉！ 天 才一般的灵感，艺术家一般的浪漫，智者的稳重，永远青春的心灵，自由支配的时间，稳 定的工作家庭和无上的荣耀。是的，你没有理由再去注意那些普普通通的人了。 智慧在物理系隐藏，你的幸福在物理系隐藏，他们等待着聪明的你来发掘！不要再 去忽略甚至远离这些富饶的金矿了，请不要等待物理系男生都被抢购一空了再动手！ 谨 以此文献给所有为了人类进步而无私的奉献出自己智慧的伟大物理学家们，谨以此文献给 所有立志成为物理学家的人们。

爱因施坦认为，如果一个方程看上去不美的话，那理论一定有问题。在新的《艺术》教材中将“艺术与科学”的课题放入教材，与传统的教材相比大不相同，教师在拿到教材时对艺术与科学的关系就必须做出思考。在此，我就从艺术与科学的角度谈谈对这一课题的理解。 一、人文与科学的关系 先来看看文艺复兴时期的人文与科学的关系。文艺复兴解放了被宗教禁锢的思想，绝不仅局限于人文文化，它涉及到思想文化领域的几个方面，由人文主义运动、宗教改革运动和新科学运动所构成，这些运动都渗透着一种理性主义，通过理性主义恢复了人的尊严。这个时期产生了许多思想和学术的巨匠，他们在科学与人文的领域中充分施展着多才多艺的天赋，他们跨文化创造的建树起到了将科学与人文结合起来的作用。在这方面可以列举出许多人的名字，如里昂·巴蒂斯塔·亚尔培蒂、韦罗丘、米开朗基罗、达芬奇等。尤其是达芬奇，他不仅对各种艺术无不擅长，而且对各种知识也无不研究，从他的手稿就可以看出，他观察和研究的范围十分广泛，几乎包括了人文与科学的各个领域。他不仅是著名的画家，还可以称得上是雕塑家、工程师、建筑师、物理学家、生物学家、哲学家，而其在每一学科中，他都在当时达到了登峰造极的水平，被公认为文艺复兴时期意大利最杰出的艺术家和科学家。将科学与艺术结合最好的是达芬奇，可他并不是将科学与艺术结合的第一人，也不是最后一人，在科学家中李政道就是其一。李政道教授是物理学家，但他对历史、诗词、绘画、音乐等文化艺术，特别是中国的传统文化艺术也十分喜好。他积极倡导将科学与艺术的结合，从1987 年起，先后多次与艺术家合作创造艺术作品，举办“科学与艺术”研讨会，并出版了《科学与艺术》的大型画册。时至今日，科学与艺术的融通，应该是一种时代的要求，是人类自身发展的需求。它已不单在较高层次上广泛进行，而且逐渐在成为一个“公众话题”。 科学与艺术的融通体现在社会的各个方面。例如我国提出的申奥口号，就是要把2008年北京奥运会办成绿色的奥运、人文的奥运和科技的奥运。在教育活动中，科学与人文的并重已经成为了一种教育理念。教育的目标是培养个性和谐健全的人，教育的功能就是为社会培养合格的人才。而一个科学与人文日益融通的社会就需要培养既有科学知识也有人文素养的全面发展的人才。新的《基础教育课程改革纲要（试行）》中明确指出：“新课程的目标应体现时代要求。……要使学生具有初步的创新精神、实践能力、科学与人文素养以及环境意识…… ”艺术课程在目标定位上，提出要以培养学生的艺术能力和人文素质的整合发展为目标。在艺术门类、多学科的艺术教育活动中，通过艺术与生活、艺术与情感、艺术与文化、艺术与科学的联结，达到学生艺术能力、审美意识和审美情趣的逐步形成和提高。并进一步提出，艺术课程是一种人文课程，在这里艺术与科学的关系已经是双重的关系了，它同时体现出人文与科学的关系。在新的教育理念中人文与科学的结合已成共识。 二、艺术想像、审美要求对科学的影响 新的《艺术》教材编写原则中有一条是多门类、多学科相融合的原则。在编写时注意到了科学与艺术的关联，例如，中学教材第一册安排了“艺术与数”的单元教学，使学生初步感受和发现艺术中的“美”与科学中的“数”的关系，沟通美与数的联系，从综合的角度关注艺术、关注科学，达到感性和理性的平衡，使学生能在艺术与科学的关联方面做些探索。第三册的“表现星空”则从另一角度对艺术与科学的关系做出探索，使学生进一步理解艺术与科学的关联。艺术的和谐与天体的规律之间观念互动。科学的观念和艺术的观念可以通过互相借用、互相启发、互相融通来促进二者的相互渗透。教材选择从科学的角度切入来学习艺术的有关知识，不是简单的一般意义上的词语移植，而是在精神境界上趋向一致。 李政道说过：科学和艺术是不可分割的，就像一个硬币的两面。它们共同的基础是人类的创造力。它们追求的目标都是真理的普遍性。艺术，例如诗歌、绘画、雕塑、音乐等，用创新的手法去唤起每个人的意识或潜意识中深藏着的已经存在的情感。情感越珍贵，唤起越强烈，反响越普遍，艺术就越优秀。科学，例如天文学、物理学、化学、生物学等，对自然界的现象进行新的准确的抽象。科学家抽象的阐述越简单，应用越广泛，科学创造就越深刻。尽管自然现象本身并不依赖于科学家而存在，但对自然的抽象和总结乃属于人类智慧的结晶，这和艺术家的创造是一样的。科学家追求的普遍性是一类特定的抽象和总结，适用于所有的自然现象，它的真理性根植于科学家以外的外部世界。艺术家追求的普遍真理性也是外在的，它根植于整个人类，没有时间和空间的界限。由人类优秀文化积淀、凝聚、孕育而成的人文精神，是在历史发展过程中形成的，人文精神是由优秀文化孕育而成的内在于主体的精神品格。人文知识、人文科学是泛指对社会现象、文化艺术进行研究的学科和知识。在艺术领域内人文与科学的结合将建立起一个生态文明体系。生态文明是指人类在改造客观世界的同时，又主动保护客观世界，积极改善和优化人与自然的关系，建设良好的环境所取得的物质和精神成功的总和。“天人合一”的中国传统宇宙观就是人文与科学的关联，把人对自然的认识，自然对人类的作用紧密的联系在一起，建立和谐的文化生态环境，即生态文明体系。培养高素质的人必须在这样的一个体系下进行，把人放在宇宙环境之下，把人放在历史的“链条”上去，使其在综合的文化环境氛围中成长。在现实生活中艺术活动往往是综合的，很少进行单一形式的活动，并且是在一定的文化氛围中进行的。 中国教育存在的突出缺点：重教有余，重学不足；灌输有余，启发不足；复制有余，创新不足。熊十力认为：人的智能（心智）可以分成两个部分，一部分叫性智，一种叫量智。性智可以通过艺术、音乐、绘画来培养；量智则可以通过分析、数学、物理的训练来培养。人的性智与艺术有关，中国传统文化很重视学琴棋书画。古人要学习的这些东西，所培养的就是人的性智，也就是把握全局的能力。量智是指计算机能力与逻辑推理等，可以通过计算机来实现；而目前的计算机不能实现人的性智，因为人的许多知识不只是书本上的知识，而且还包括许多直接经验所获得的知识、直观的能力等，如果要机器完成这样的一种直观判断就太难了。从人的智能开发的角度来看问题，《艺术》教材在培养学生的性智的同时，与培养量智相结合，才是对学生进行全面艺术教育的路子。正如姜璐教授认为对学生的培养要知识全面，数理结合、文理结合、技术与基础的结合。当然艺术教育不可能包揽一切，建立新的“双主题”的教学模式仅是为了确立一种新的教育理念而提出的现阶段的教学方式，并不是固定不变的，艺术教育在科学与人文的相互融通下会有更多的教学方式出现，也正是我们的希望所在。有不少专家认为，未来的竞争表面上看来是科技竞争，但归根结底是人才素质的竞争，而提高人才素质主要是人文和科学素养的共同作用，成功进行综合艺术教育势必对人才素质的提高发挥重要作用。 三、科学发现，科技进步对艺术发展的促进作用 在艺术与科学的融合中，科技与艺术的结合更为紧密。科技的发展为艺术提供新的表现手段，拓展了艺术的表现空间。例如：公元前6世纪，毕达歌拉斯学派就把最新的科技运用到建筑和音乐中，将琴弦长短粗细与音律的关系的研究运用到乐器制造中，将美与某种比例的关系研究运用到建筑及音乐中。我国湖北随县曾候乙墓出土的铜编钟，运用了当时十分先进的音律技术、冶练与铸造技术；古代埃及的金字塔是在当时数学、天文学、物理学高度发达的前提下建造的；西方油画的发展与透视学、解剖学、色彩学、光学是分不开的。 随着现代科技的迅速发展，艺术的式样也有了更大的发展空间。如：电影、电视、时装、工业造型设计、电声音乐等。 总之，现代科学技术与艺术的结合极大地丰富了艺术表现力，拓展了艺术表现空间：如电脑绘画、电脑设计建筑、电子音乐、电脑动画等已成现实。 综上所述我们认为，在科学与艺术飞速发展的今天，艺术与科学的沟通是必然之势，让艺术与科学在相互融合、相互补充中放射出更加灿烂的光芒。