文學作品中的物理韻味
——由《物體的運動》教學設計引發的思考

■劉佳

文學作品中的物理韻味
——由《物體的運動》教學設計引發的思考

■劉佳

物理不僅僅是我們身邊的科學，而且也是一門很美妙的學科。細心品味生活，你會發現在品讀閃著光輝的文學作品中也隨處可見經典物理知識，我們教師作為一個知識的參與者，引導者，幫助者，要注意知識的有效性和聯系性，將簡單枯燥的書本知識釋放到生活中、文學中、嘗試中，就拉近了學生與知識的距離，真正讓學生感受到在“樂中學”的收獲和幫助。

文學作品物理

在講授八年級物理第五章《物體的運動》第一節“長度和時間的測量”時，我是這樣引入課題的。

師：一提到唐代大詩人，我們不得不提到被譽為“詩仙”的這位——

生：李白。

師：同學們先回憶他的一首詩《早發白帝城》，然后找一找在這首詩里面最能體現作者當時心境的是哪句？

生：千里江陵一日還。

師：很好，從“一日”我們可以看出時間的變化，從“千里”我們可以看出路程的變化，所以時間和路程就是描述物體運動的關鍵。發揮你們的聯想，仔細回想下我們還學過哪些詩句也是描述物體的運動的？我們物理上是如何描述物體運動的呢？讓我們一起走進運動的世界。

如此引入的設計意圖是為了讓學生將已知的文學作品與未知的物理知識聯系在一起，創設輕松愉快的學習氛圍，激發學生學習的樂趣，同時也拉近了學生與教師，生活與物理的距離。事實證明這樣的課堂氣氛輕松愉快，學生參與課堂的積極性也顯著提高，達到了在快樂中學習物理知識的一種最優教學方式。

以前，我覺得物理是抽象的，屬于自然科學，而古典詩歌是浪漫的，屬于社會科學，如果把優美的詩歌與抽象的物理聯系起來，看似對牛彈琴，其實并非如此。大量的古典詩歌中蘊含著豐富的物理知識，而且近年來隨著課程改革的深入進行，物理中考題也在不斷推陳出新，出現了與古典詩詞相結合的命題形式。我們不妨來一探究竟，尋找文學中蘊含的物理世界。

一、在美妙的聲音中聆聽物理

在學習“聲音是如何產生的”這一節中，我們可以對比兩種不同的引入方式，一種是“同學們想知道各種各樣好聽的聲音是怎么產生的嗎？”另一種是“其實不僅僅我們有這樣的疑問，宋朝的大詩人蘇軾也曾用詩句發出疑問：‘若言琴上有琴聲，放在匣中何不鳴？若言聲在指頭上，何不于君指上聽？’”而且這兩句詩本質都反映了聲音的產生與停止皆因物體的振動。學完這一知識點后，我們還可以用李白《春日行》中的一句“誰人當窗弄明月，弦將手語彈鳴箏”來呼應。

在講到聲音的傳播速度大小與溫度有關系的時候，我們可以引用唐代戎昱寫的“入夜思歸切，笛聲清更哀”來作說明；在講聲音三大特色之一——音色時，我們不妨這樣引入：李商隱曾在他的《無題四首》中寫道：“何處哀箏隨急管，櫻花永巷垂楊岸。”那么他為什么可以辨別出哀怨的琴聲出自古箏而非二胡呢？在激發學生強烈的探知欲望后，也提高了學生的學習興趣。學習完這節課后學生就會明白不同的物體發出的聲音都有其特色——音色，而詩人也正是根據音色來辨認出古箏的聲音。此外這句詩也可以說明聲音的傳播需要介質，因為空氣，古箏的聲音才能傳至詩人的耳中。

那么固體和液體也可以傳聲嗎？在學生自然而然有這樣的疑問的同時，我就引入胡令能寫的《小兒垂釣》：“蓬頭稚子學垂綸，側坐莓苔草映身。路人借問遙招手，怕得魚驚不應人。”詩句的后兩句意思是路人借問之時，垂釣小兒不敢答話，因為他知道聲音會嚇跑將要上鉤的小魚。此詩說明聲音可以通過液體傳播。

聲波的反射是很普通的現象，我們講話時發出的聲波，碰到障礙物時就會反射回來。“寒磐滿空林”就是聲波反射的真實寫照，“余音繞梁，三日不絕”也恰恰說明了聲音的反射存在于我們的生活點滴中。

二、在冷熱的四季變化中感受物理

一副對聯中寫道，“杯中冰水，水結冰冰溫未降；盤內水冰，冰化水水溫不升”，在這個對聯中說到了物態變化中的兩個基本變化。上聯中“水結冰”是和日常生活中冬天結冰的現象一樣，屬于物態變化中的凝固現象；下聯中“冰化水”和冰雪消融也包含著一樣的物理變化，屬于物態變化中的熔化現象。其中“冰溫未降”和“水溫不升”都說明了晶體熔化（或凝固）的一個共性——溫度不變。

大家都知道下雪的時候并不是很冷，什么時候最冷呢？——雪融化的時候。俗話說“霜前冷，雪后寒”，在深秋的夜晚，地面附近的空氣溫度驟然變冷（溫度低于0℃以下），空氣中的水蒸氣凝華成小冰晶，附著在地面上形成霜，所以有“霜前冷”的感覺。雪熔化時要需吸收熱量，使空氣的溫度降低，所以我們有“雪后寒”的感覺。在解釋這個諺語的同時我們也把其中兩個物態變化伴隨著熱的變化講解清楚了。

在講到比熱容時，我們可引用描述新疆地區的一句俗語：“早穿皮襖午穿紗，懷抱火爐吃西瓜”。從早上和中午人們的穿著來看新疆的溫差非常大，這是為什么呢？經過思考和分析可以得出砂子比熱容較小，溫度變化會比較明顯。

在講授分子運動理論的時候，我們可引用王安石的《梅花》：“墻角數枝梅，凌寒獨自開。遙知不是雪，為有暗香來。”讀完詩句后，提出問題“為什么會有暗香來？”學生自然會產生濃厚興趣，引起激烈討論，之后就可順水推舟引入分子運動理論知識：物體內的分子永不停息地作無規則運動，這是分子的擴散現象。

為了說明分子運動和溫度的關系，我們還是可以引用詩句：“花氣襲人知驟暖，鵲聲穿樹喜新晴。”為什么通過花的芬芳的強弱可以辨別天氣的溫度變化呢？原來溫度越高，分子無規則運動越快，我們聞到的花香也越強烈。

三、在五彩斑斕的光現象中發現物理

唐代孟浩然的《彭蠡湖中望廬山》中的“香爐初上日，瀑水噴成虹”不僅記錄了“虹”這一自然現象，還揭示了產生“虹”的兩個條件：光和小水珠。與此現象類似的還有唐代詩人白居易的《暮江吟》：“一道殘陽鋪水中，半江瑟瑟半江紅。”“殘陽鋪水中”是由于光的反射、鏡面成像而形成的，“半江紅”是由于紅光的波長較長，容易發生明顯的衍射現象，使晚霞呈紅色。

“撈不到的是水中月，摘不到是鏡中花”，為什么會有這樣的感嘆呢？有點類似成語故事《猴子撈月》，這可以用我們的物理知識解釋：因為物體在水中和鏡中成的像是虛像，所以說在水中撈不到月亮，在鏡中摘不到花。而虛像不僅僅在光的反射中出現，來看儲光羲的詩《釣魚灣》：“垂釣綠灣春，春深杏花亂。潭清疑水淺，荷動知魚散。日暮待情人，維舟綠楊岸。”其中“潭清疑水淺”就是因為光從水進入空氣時在界面發生了光的折射的現象，因為人看到的是水底的虛像，在實像上方，所以才會有“疑水淺”的疑問。

“玉不琢，不成器”，為何有這樣的說法呢？玉石沒有研磨之前，其表面凹凸不平，光線發生漫反射，玉石研磨以后，其表面平滑，光線發生鏡面反射。這里恰恰說明了光的反射的兩種類型——鏡面反射和漫反射。

偉人毛澤東曾于1933年夏，在大柏地揮筆寫下：“赤橙黃綠青藍紫，誰持彩練當空舞？”為什么我們可以看到五顏六色的彩虹呢？是因為光的色散現象。

四、在經典力學世界中“稱量”物理

我們常常在神話世界中驚奇：“洞中方一日，世上已千年。”在我們現實世界中肯定不會出現這樣的情景，但是在愛因斯坦的相對論中我們解讀到了可能性，宇宙飛船在接近光速中航行，時間的流逝會比地球上慢得多，在這個“洞中”生活幾天，則地球上已過了幾年，幾十年，甚至幾百年，幾千年。

其實毛澤東也有過“坐地日行八萬里”的感慨，為什么我們坐在教室里，沒有走半步路，但卻說我們一日就行了八萬里呢？其實這就是我們物理運動學中所提及的參照系的選擇。如果我們以周圍的物體或者地球本身作為參照物時，我們是靜止的；如果我們以地球以外的星體或者太陽作為參照物時，我們就和地球一樣是運動的。它還科學地揭示了運動和靜止的關系──運動是絕對的，靜止總是相對參照物而言的。“人生不相見，動如參與商”是杜甫《贈衛八處士》中的名句，也把追及運動的物理現象融入詩句之中。兩物體若以同速度，同方向前進，則不可能追上。

在講授杠桿平衡原理知識時，我用“小小秤砣壓千斤”來提出這樣的疑問：為什么一個小小的秤砣可以挑起比它本身大得多的物體呢？學過本節知識后學生可以很容易回答這個疑問，根據杠桿平衡原理，如果動力臂是阻力臂的幾分之一，則動力就是阻力的幾倍。如果秤砣的力臂很大，那么“四兩撥千斤”是完全可能的。

民間也流傳著這樣的一句諺語：“船到江心補漏遲，馬到懸崖收韁晚。”它揭示了一切物體具有的一種屬性——慣性，即保持原有運動狀態不變的性質。所以說馬到懸崖邊很難停下。

五、在現代電磁學中運用物理

“千里眼，順風耳”是古代因為人們通訊的不便而幻化出來的一種了解外界的渴望，但是如今已經不成問題，因為電磁波的出現。人們利用電磁波傳送聲音和圖像信號，使古代神話中的“千里眼，順風耳”變為現實，并且人類的視野已遠遠超過了“千里”。

（作者為江蘇省無錫外國語實驗學校教師）