林金昌 張氣
節氣指二十四時節和氣候,是中國古代訂立的一種用來指導農事的補充歷法,古人結合星象、日月運行的位置等,并與天氣狀況及動植物生長等自然現象關聯起來,根據太陽在黃道上的位置,把一年平分為二十四等份,并且給每等份取了個專有名稱,這就是二十四節氣——“春雨驚春清谷天,夏滿芒夏暑相連,秋處露秋寒霜降,冬雪雪冬小大寒”。
一、節氣與生命科學
生物科學是自然科學中的一門基礎科學,是研究生命現象和生命活動規律的科學,它是農業科學、環境科學及其它有關科學和技術的基礎。而二十四節氣的命名反映了季節、氣候變化以及物候現象等三個方面。反映季節的是立春、春分、立夏、夏至、立秋、秋分、立冬、冬至,又稱八位;反映物候現象的是驚蟄、清明、小滿、芒種;反映氣候變化的有雨水、谷雨、小暑、大暑、處暑、白露、寒露、霜降、小雪、大雪、小寒、大寒。這里既蘊含了自然環境中的光、溫度、水分等非生物因素對生物生長、發育的影響,又包含了生物與生物之間的相互影響的關系。是中國古代勞動人民長期探索自然、研究生命和科學實踐的智慧結晶。
(一)節氣中的非生物因素
在原始農業時期,生產力水平還很低下,基本上都是“靠天吃飯”,農業生產主要和太陽照射(溫度、光照)以及降水有關,所以節氣跟陽歷(太陽歷)的對應關系比較固定,二十四節氣實際上已經成為對農業生產有巨大指導意義的“行事歷”。我國盛行冬冷夏熱的大陸性季風氣候,春秋短促且早春和晚秋因北方冷空氣頻頻南下而多霜凍,農作物安全生長期縮短,故而農業生產呈現出“搶收、搶種”的快節奏,“收麥如救火,龍口把糧奪”。特別是,黃河中下游地區,播種早,幼苗易受春寒凍害,播種晚則晚茬作物未成熟常受秋霜凍害。“人誤地一時,地誤人一年”。因此自古以來,中華民族就把“不違農時”列為農業生產的首要大事,“凡耕之本,在于農時”,古人正是依靠二十四節氣的指導,保證了快節奏農業的基本收成(見上表)。
(二)節氣中的生物因素
“柳絮飛落,杜鵑夜啼,牡丹吐蕊,櫻桃紅熟”——幾千年來,勞動人民注意了草木榮枯、候鳥去來等自然現象同氣候的關系,據以安排農事。杏花開了,大自然在傳語要趕快耕地;桃花開了,暗示要趕快種谷子;布谷鳥開始唱歌,“阿公阿婆,割麥插禾。” 由于生物長期適應溫度條件的周期性變化,形成與此相適應的生長發育節律,這種現象稱為物候現象。動植物和農作物都在大自然中生長,兩者的物候變化基本是同步的,古人因此用物候法補充指導農業生產(“棗芽發、種棉花”),可靠性就會大大增加。
“竹外桃花三兩枝,春江水暖鴨先知。”(蘇軾題惠崇《春江晚景》)。“黃梅時節家家雨,青草池塘處處蛙。”(趙師秀《約客》)詩中出現的三種物象,表明了春末夏初梅子黃熟時的節令特點。黃巢《題菊花》說:“颯颯西風滿院栽,蕊寒香冷蝶難來。”菊花凋零,蝴蝶斂跡,雖不著一“秋”字,秋時的陣陣涼意卻撲面而來。
我國古代勞動人民把“五天”稱為“一候”,“三候”為一個節氣,所以一個節氣又被稱為“三候”。將每個節氣的“三候”根據當時的氣候特征和物候現象又分別起了名字,如將立春的15天分為三候:“一候東風解凍;二候蟄蟲始振;三候魚陟負冰”。
雨水:雨水之日獺祭魚,又五日鴻雁來(候雁北),又五日草木萌動。
驚蟄:驚鷙之日桃始華,又五日倉庚鳴,又五日鷹化為鳩。
……
“風有信,花不誤,歲歲如此,永不相負。”每年冬去春來,不同世界里都有某種花卉綻蕾開放,帶來開花音訊的風候。立春到來時“春之使者”迎春花率先開放,櫻桃、望春緊隨其后……在歷史長河中,正是古人對大自然生命現象的持續觀察與研究,總結動植物的生長、發育、活動規律與非生物的變化對節候的反應,借助“花信”、“物候”對二十四節氣不斷地傳承和發展,制定出了符合當地氣候和物產需要的“農事歷”。從而使二十四節氣具有了生生不息的強大生命力。
二、節氣在高中生物教學中的滲透
以必修一《分子與細胞》為例,其中影響光合作用和呼吸作用等細胞代謝的因素,在節氣中得到了充分的體現。
此外,“立秋秋始雨淋淋,及早防治玉米螟”;“小滿溫和春意濃,防治蚜蟲麥稈蠅”;夏至,玉米追肥防粘蟲;驚蟄,過冬的害蟲蟲排卵也要開始孵化則涉及必修三《穩態與環境》中如何調節生態系統中種間關系和能量流動的內容,玉米螟和玉米之間、以及蚜蟲、麥稈蠅、驚蟄后孵化的害蟲與農作物之間是捕食者和被捕食者的關系是消費者和生產者之間的關系。物候學的資料可以幫助人們對害蟲進行斗爭。例如20世紀初,美國小麥害蟲海興蠅極為猖獗,美國農業部利用物候圖使各地小麥播種期延遲了若干天,避免了這種害蟲,增加了小麥的產量。
另外,玉米打頂后可以促使植株生長有力,結棒子粗壯,農諺就用“玉米去了頭,力氣大如牛”來比喻,應用去頂端優勢的原理(必修三,《植物的激素調節》,生長素作用的兩重性)。而“芝麻頭上兩瓣葉,只怕深來不怕淺”的農諺,生動地說明了單子葉植物(如粟)和雙子葉植物(如芝麻)對播種深度的不同要求。
我們可以通過情境創設、問題導入,案例分析等方式,充分發揮節氣在高中生物教學實踐活動的價值。
三、節氣與學科核心素養
新修訂的高中生物課程標準,強調增強生命觀念意識,培養科學探究精神,養成理性思維習慣和勇于擔當的社會責任感的學科核心理念,充分體現了高中學段生命科學教育的核心價值。
農歷二十四節氣就是中國古代勞動人民通過長期實踐而總結的天文氣象歷法,科學地揭示了天文氣象變化的規律,準確地反映了季節的變化并用于指導農事活動。它的發展與完善就是科學探究活動不斷深入的歷程,就是理性思維不斷發展的過程。由于我國盛行大陸性季風氣候,不同年份的天氣差異較大,因此根據天文學中太陽在黃道上的位置,等距固定劃分的二十四節氣對古代農業的播種、生長、收獲等只是個大概的指導。比如,黃河中下游地區,“小滿不滿,麥有一險”,指的是,此時小麥易受熱干風的侵害,導致麥粒干癟而減產。長江中下游地區,此時卻是水稻的插秧時節,“小滿小滿、芒種不管”,指的是稻田蓄滿,田坎不易干裂,不至于芒種時無法插秧。而珠江三角洲地區,此時“小滿大滿江河滿”指的是此時雨量充沛的情景。生產實踐中,幾月份種什么,幾月收獲,接下來再種什么,幾月播種等等都有相對固定的模式,但這不是僵化的,各地根據氣候不同選擇的農作物,同樣是冬小麥,在江淮一帶是“霜降種麥最當時”,到了黃河中下游一帶是“秋分早、霜降遲、寒露種麥最當時”,而北方則是“白露早、寒露遲、秋分種麥最當時”。“四月中,小滿者,物致于此小得盈滿”,指的是公立5月下旬,麥粒逐漸長大,尚未飽滿,故曰小滿。
增強生命觀念:傳承二十四節氣,不僅可以讓人們自覺地尊重自然時間、尊重生命節律,它更是人們把握作物生長時間、觀測動物活動規律、認識人的生命節律的一種文化技術。對人們而言,它具有生活節奏的提示與生活方式調節的指導意義,是一種關乎時間的生活情趣。
傳承社會責任:節氣作為一項中國原產的記歷方式,勸農籍田、敬授農時、測天占候,二十四節氣將天文、農事、物候和民俗實現了完美的結合。2006年6月,二十四節氣順理成章地入選第一批國家級非物質文化遺產名錄(以下簡稱“國家非遺”)。二十四節氣不僅僅是一種簡單的時間體系,在其傳承過程中,它已經發展成一種民族的文化時間。雖然它作為“農業歷法”的功能正在逐漸退去,但是這并不影響二十四節氣的傳統知識、文化價值以及與此相關的民俗活動(春節、清明、端午、中秋、重陽等)的傳播和使用。二十四節氣不僅指導農業生產活動,而且服務普通民眾的日常生活,傳授天文、氣象、物候的傳統知識,繼續影響著人們的生活、工作和行為習慣。
讓“節氣”在高中生物教學活動中的充分滲透,理論聯系生產實際,激發學習和實踐的濃厚興趣,同時在潛移默化之中增強人文素養,必將發揮其獨特的育人價值、提升高中生物學科的核心素養。