古詩詞用于物理教學顯化思政教育的策略研究

摘 要：思想政治教育是落實立德樹人根本任務的重要教育實踐，近年來受到各方高度重視，而將古詩詞融入物理教學，不乏是一種將思政教育顯化的有益嘗試。在深入挖掘古詩詞中的物理知識、充分提煉傳統文化育人價值的基礎上，我們從觀詩文、解詩意、探詩理、品詩德這四個角度入手，以落實物理學科核心素養為目標，指向物理課程顯化思政的教學策略，最終實現文、理、德的深度融合。

關鍵詞：古詩詞；思政教育；物理學科核心素養；教學策略

1 重思政：古詩詞融入物理教學有可為

習近平總書記在2016年全國高校思想政治工作會議上指出：“各門課都要守好一段渠、種好責任田，使各類課程與思想政治理論課同向同行，形成協同效應。”［1］這對在專業課程中融入“思政教育”提出了明確要求。中華優秀傳統文化包含對自然現象的描述和自然規律的領悟，而物理學從它誕生起就一直以探索自然規律為己任，二者同聲相應，同氣相求。正如中國科學院院士楊叔子教授所言，盡管科學和傳統文化是大不相同的兩類文化，然而形異而實通，形疏而實親，各以其特殊性而獨立存在，又有其共同性而彼此相依。［2］此外，廣大學生或多或少都受過或者正在接受傳統文化的熏陶，一些耳熟能詳的文化內容出現在理科課程教學中，較容易獲得他們的共鳴和認同。因此，以中華優秀傳統文化為橋梁紐帶，開發文化、科學、道德深度融合的物理課程資源，有助于落實課程思政教育，實現學科育人。

古詩詞是根植于傳統文化土壤中的一朵瑰麗的奇葩，具有引人入勝的魅力。很多詩句中描繪的現象，特別是詩句中蘊含的自然辯證的哲學思想，與現代物理科學具有很強的共通性。這些文學嫁接科學的詩句，閃耀著智慧的光芒，富有啟發性和生命力，［3］能夠很好地用作物理課程的資源。例如，李向東先生在《宇宙簡史》課程中講解恒星密度分布時，在感嘆恒星分布稀疏時引出李商隱在《嫦娥》中的描述“嫦娥應悔偷靈藥，碧海青天夜夜心”，并解釋道，到了天上之后，人感覺到的就是孤寂和清冷。恰到好處地將古詩詞元素引入物理課程，能夠賦予教學內容獨特的情感，加強教學語言的文學藝術性，促進師生物理綜合素質的提高。［4］本文旨在探討如何通過古詩詞，使思政教育水到渠成地融入物理教學，既不牽強附會，也不喧賓奪主，做到知識傳授與價值引領相輔相成。

2 觀詩文：助力物理觀念形成，涵養尊重自然、順勢而為的客觀精神

物理觀念是對物質、運動、能量和相互作用的基本認識，是物理概念和規律在思維中的提煉和升華。物理觀念能夠幫助學生形成尊重自然、順勢而為的客觀精神。而觀念的生成，源于對物理現象和環境的觀察，現象本身也是對人的認知的一種刺激。古詩詞中蘊含的具象化的科學環境可以激發學生的認知。在此基礎上，學生通過觀察、聽講、閱讀等形式將古詩詞中描繪的自然物理環境和現象轉化為信息，為大腦提供思維素材，激勵學生對物理現象的深入思考，為思維加工提供基礎。

例如，在有關能量觀念的教學中，可以引入古詩詞中關于水流方向的描述，然后進行教學。

東流不溢，孰知其故？

——戰國·屈原《天問》

白水暮東流，青山猶哭聲。

——唐·杜甫《新安吏》

人面不知何處，綠波依舊東流。

——北宋·晏殊《清平樂·紅箋小字》

大江東去，浪淘盡，千古風流人物。

——北宋·蘇軾《念奴嬌·赤壁懷古》

唯有長江水，無語東流。

——北宋·柳永《八聲甘州》

問君能有幾多愁？恰似一江春水向東流。

——五代十國·李煜《虞美人》

滾滾長江東逝水，浪花淘盡英雄。

——明·楊慎《臨江仙》

……

很多詩詞里都說東流水，背后的原因是什么呢？“水往低處流”是人們所了解的常識，因為水在高處時，勢能大。勢能是與相互作用和相對位置有關的能量。例如重力勢能mgh，其中mg為重力，是物體與地球的相互作用力，h是相對于零勢能位置的高度。我國地勢西高東低，以長江為例，其源頭在青藏高原的三江源地區，該地區位于我國西部，平均海拔3500～4800米，被譽為“中華水塔”。長江從青藏高原出發，一路向東，地勢不斷下降，到達入海口處平均海拔僅僅2米多。相對于流經的那些區域而言，長江水在三江源地區具有更大的重力勢能。長江水能夠滾滾東流，則是勢能轉化為了動能。動能12mv2是和運動有關的能量，運動速度v的大小關乎動能的大小。長江水在流動的過程中，勢能減小，動能增加

mgΔh＝12mv22－12mv21。

長江水以高度換速度，所處的位置不斷降低，勢能不斷減小，動能不斷增加，流動速度加快。

本例中，先通過詩句描述的“東流水”這種形象化的現象，結合我國地勢“西高東低”的實際情況，形成了相互作用和高度差的基本認識，逐步提煉出“勢能”這一物理概念，并運用勢能和動能的相互轉化來分析“東流水”的成因，在此過程中，可以進一步建構學生的能量觀。此時，詩詞的運用和物理觀念的形成以及對自然現象的解釋渾然一體，相得益彰。

在人教版高中語文教材中，也存在很多反映物理觀念的古詩詞（如表1所示）。其中“湘江北去”“不盡長江滾滾來”等詩句反映出動能和勢能的相互轉化，體現出能量觀念；“春花秋月何時了”“春與秋其代序”等詩句反映出季節變化；“海上明月共潮生”反映出潮汐現象，體現出運動和相互作用的觀念。

總的來講，將“觀詩文”策略用于課堂中可營造物理情境、設置物理問題，激發學生學習動機。比如在講解靜電現象時，就可以用東漢班固在《漢書·西域傳》中記載的漢朝征討匈奴過程中為開辟通往玉門關的近道，與車師后王國國王姑句交涉的故事：“元始中，車師后王國有新道……姑句家矛端生火，其妻股紫陬謂姑句曰：矛端生火，此兵氣也，利以用兵……”來營造“尖端放電”的物理情境。在介紹壓強時，介紹北宋著名水利專家劉彝建設的排水工程福壽溝，因臨江出水口“水窗”設計的精妙，“造水窗十二，視水消長而后閉之，水患頓息”，保證了江西贛州古城千年不澇，以此引導學生思考其建筑設計依據。

3 解詩意：助力科學思維提升，深化求真務實、積極進取的科學精神

科學思維的核心是質疑和探究，這要求我們不斷地提出問題、尋找答案、驗證假設、總結經驗，從而不斷推動科學的發展。運用現代物理知識，通過模型建構和科學推理來質疑詩中描述的現象，可以潛移默化地培養學生的科學思維，進而深化學生求真務實的科學精神。下面，以唐代詩人李白的《早發白帝城》為例。

朝辭白帝彩云間，千里江陵一日還。

兩岸猿聲啼不住，輕舟已過萬重山。

速度衡量的是單位時間內所行進的距離，即v＝st。按照詩中所言，姑且先將此處的“里”按現代的一里為500米考量，且一天為24小時計算，船速應該是500千米除以24小時，為20.8千米每小時。但是，考慮到李白喜歡運用夸張、比喻等修飾手法，且古代的計量單位與現在不盡相同，需要對“千里江陵”和“一日還”進行考證。對于白帝城到江陵的長江水路距離，南北朝時期的地理學家、水文學家酈道元在《三峽》中記載：“至于夏水襄陵，沿溯阻絕。或王命急宣，有時朝發白帝，暮到江陵，其間千二百里，雖乘奔御風，不以疾也。”酈道元認為白帝城到江陵距離為1200里，但這段水路距離究竟是多少，可以通過地圖來測知。從地圖中截取長江從白帝城到江陵的線路，通過“化曲為直”的方法，用一根細繩在地圖上覆蓋從白帝城到江陵彎曲的水路路線，然后將繩子拉直，用直尺來測量繩子的長度，根據地圖所給的比例尺，計算從白帝城到江陵的實際水路的距離。據此得出的結果約為341千米，約合682里。這個結果通過長江各港碼頭里程表也能得到驗證。

1200里與682里差距明顯，但中國古代并沒有“米”這個單位。“米”是現在國際上通行的長度單位，1983年起，米的長度被定義為“光在真空中于1299792458秒內行進的距離”。難道是古代衡量路程距離的長度單位與現在不同，或者說古代的1里不等于現在的500米？這需要從文獻中尋找答案。成書于魏晉南北朝時期的《夏侯陽算經》記載：“諸度地以五尺為一步，三百六十步為一里。”據此可知古代1里為1800尺。而1尺又有多長呢？1956年西安郭家灘6號唐墓出土的石尺長為28厘米，故宮博物院珍藏的出土文物人物花卉銅尺長為29.67厘米，而中國歷史博物館收藏的鎏金鏤花銅尺長為31.35厘米，取其平均值，古代1尺約為29.67厘米。據此計算，古代的1里約為現在的534米，因此按照古代的“里”度量，白帝城到江陵的長江水路距離約為639里。如此看來，酈道元的記載“千里”是錯誤的，這是由于古代測量技術的局限性造成的，我們無需用現代技術苛責古人，而應從歷史唯物主義的角度審慎思考。

詩詞中的“一日還”是否可信呢？盡管古人因測量手段的匱乏對長距離的估計不夠準確，但根據日出日落對較長時間間隔進行大致判斷應該還是可信的。唐代現實主義詩人杜甫在《最能行》中寫到：“朝發白帝暮江陵，頃來目擊信有征。”這進一步確認了從白帝城到江陵坐船可朝發夕至，即只需要12小時。據此計算李白乘船的船速應該約是28.4千米每小時，當然這里要考慮順風順水以及駕駛者高超的技藝給行船速度帶來的貢獻。

本例中，從詩詞描述的“千里江陵”“一日還”出發，先是質疑，再是考證；從提出問題、分析問題到解決問題；

運用分析綜合、推理論證、模型建構等科學思維方法，

從物理學視角對客觀事物的本質屬性、內在規律及相互關系進行認識，對基于經驗事實建構的理想模型進行抽象概括。

該教學過程中，學生基于事實證據和科學推理對不同觀點和結論提出質疑、批判的能力得以鍛煉，學生求真務實、積極進取的科學精神得以深化。

除此之外，在人教版高中語文教材中，很多古詩詞還直接體現出了科學的思維方法，如假說法、極限推導法、類比法、直覺法等（如表2所示）。

從古詩詞中傳統文化的角度闡釋物理學知識和思想，運用“解詩意”策略來組織教學，可以幫助學生攻克學習重難點。例如，用“海上明月共潮生”，來解釋潮汐形成；用“青出于藍而勝于藍”，來說明磁介質磁化過程中附加磁場遠大于外磁場；用“落霞與孤鶩齊飛，秋水共長天一色”，來說明極限推導法。

4 探詩理：助力科學探究深入，側重突破陳規、大膽求索的創新精神

科學探究是指具有科學探究的意識，在真實情境中提出物理問題，形成假設，利用科學方法獲取信息和處理信息，形成結論，并對過程和結果進行交流、評估、反思。古詩詞作為中華傳統文化的一部分，注重對自然世界的觀察和體驗。將古詩詞與物理實驗方法相結合，既能陶冶情操，又能融合文學情感、實驗探究和科學理性，從而培養學生突破陳規、大膽求索的創新精神。

例如，宋代詩人楊萬里在《舟過安仁》中這樣寫道：

一葉漁船兩小童，收篙停棹坐船中。

怪生無雨都張傘，不是遮頭是使風。

孩子們在無雨之時張開傘，讓詩人印象深刻，也有一定的科學道理，這張開的“傘”事實上起到了“帆”的作用。那么，如何根據風向來放置傘以有效利用風來驅動船呢？如圖1所示，船航行的方向水平向右，箭頭代表風速方向，其中左圖展示風的方向與船航行方向一致時的情況，根據生活常識，將傘尖對著船尾即可。其原理在于：風吹至傘面，使風形成的氣壓差作用在傘面上，驅動船前行。這種情況下，張開傘就擴大了風對船前行的驅動力。

但是，如果風側向吹來，風和船航行的方向不同，這兩名孩子根據風向將傘如何放置才能更有效地利用風來驅動船呢？要弄清楚這個問題，可以設計實驗來進行探究。在有風的天氣里，我們在傘面內外分別放置數字壓力傳感器進行觀察，注意協調變化兩個傳感器的方位，直至探索出傘面內外最大壓力差，記錄此時壓力方向和風向的區別。由此可以發現驅動船速最有效的傘面放置方向是傘面幾乎與風速方向平行。

根據伯努利原理，在流體流動區域的任意一個位置處，p＋12ρv2＋ρgh＝C。這里C是常量。

由此可知，同一高度時，流體流動的速度越大，壓強就越小；反之，流體的流速越小，則壓強越大。壓強是一個反映單位面積內所受壓力的物理量。因而也可以這么理解，流體流動過程中，流速大時所受的側向壓力小。這里所說的側向是指垂直于流體流動的方向。傘面幾乎與風速方向平行時，傘外的風速與環境風速相同，但是傘下空間被傘面包圍，這種結構限制了空氣的流動，導致傘下風速降低。根據伯努利原理，傘內壓力大，傘外壓力小，因此形成一個壓力差，驅動船前行。當然，實際操作時，需要綜合考量傘的穩定性和驅動力的最大化，往往將傘面以一個較小的角度迎著風吹過來的方向。

古詩詞中可以找到很多與伯努利原理相關的觀察描寫，如：

珠簾十里卷香風。

——北宋·蘇軾《臨江仙·尊酒何人懷李白》

綺羅爭看，簾幕卷南風。

——宋·佚名《滿庭芳·鳳閣祥煙》

簾卷西風輕雨外。

——北宋·李彌遜《醉花陰》

這幾首詞都描寫了風把簾幕吹起的場景，實際上也是伯努利原理在起作用。室內外的空氣流動情況不同，室內風速小，室外風速大，從而室內壓強大于室外，室內外的壓力差使簾幕向外卷起。除此之外，北宋政治家寇準在《紙鳶》中寫道：

碧落秋方靜，騰空力尚微。

清風如可托，終共白云飛。

秋天樹葉都掉光了，秋風風力很微弱，等風再大些，就可以托著風箏和白云齊飛了。為何風小時，風箏無法騰空而起呢？用伯努利原理也可解釋，引線牽引著風箏，因此頂部的氣流速度大于底部的氣流速度，這使得頂部所受的壓力小于底部所受的壓力，從而產生了對風箏升力。但如果風速不大，頂部和底部壓力差有限，升力不足以克服風箏的重力，風箏就飛不起來。在人教版高中語文教材中，有很多類似的素材值得借鑒（如表3所示）。

“探詩理”策略可用于課堂中的“學以致用”和“討論啟發”環節。運用新學的物理知識來分析和審視古詩詞中的一些表述，如運用波動知識來分析“風乍起，吹皺一池春水”，運用表面張力知識來分析“露似真珠月似弓”，運用流體的穩定性知識來分析“野渡

無人舟自橫”。古人可能沒有用理論來闡明這些現象背后的規律，但他們卻能不斷探索、總結生活經驗，并用優美的詩詞來記錄這些現象，這其實就是古人的“探究觀”。現在看來，中國古代的許多發明和創新都是基于實踐經驗的，如造紙術、火藥等，這也體現了中國古代人民對于自然世界的實踐哲學觀。在“探詩理”的過程中，教師應注重給予學生恰當的啟發和引導，促進學生在“探”的基礎上更進一步的“悟”，進一步激發學生的創新精神。

5 品詩德：助力科學態度堅定，樹立天下興亡、匹夫有責的擔當意識科學態度與個體的認知增長和環境互動相關，體現出學生物理學習的延續性。

所謂詩品見人品，詩句中也往往能體現出詩人的品德操守。

中華民族綿延五千年而生生不息，從遠古時代力克洪水，到近代千百萬人浴血奮斗、救亡圖存，每至國家危難之際，很多詩人都會用筆吶喊出扭轉乾坤的聲音。例如，唐代詩人杜甫在《茅屋為秋風所破歌》中寫道：“八月秋高風怒號，卷我屋上三重茅。……安得廣廈千萬間，大庇天下寒士俱歡顏！風雨不動安如山。”這其中，茅草之所以被“卷”，一定是受到了水平和豎直兩個方向的共同作用力。若僅存在水平方向的力，用“吹”即可，但流體的壓強與流速有關，流速大時，壓強會減小，屋頂上下風速不同導致出現豎直方向的力。刮風時，茅草屋的屋頂上方空氣流動得快，而屋頂下方的空氣幾乎不流動，屋頂下方空氣的壓強大于屋頂上方的壓強。風越刮越大，則屋頂上下的壓力差也越來越大，一旦風速超過一定程度，這個壓力差就能使茅草離開屋頂，四處飄落。從這兩句詩引申至學習這首詩的創作背景和作者杜甫的創作心態，可以用來引導學生體會杜甫關心民生疾苦的濟世情懷。

又如，屈原《離騷》中“日月忽其不淹兮，春與秋其代序。……長太息以掩涕兮，哀民生之多艱”，既能夠講解地球的公轉，也體現出屈原憂國憂民的思想感情。王勃《滕王閣序》中“落霞與孤鶩齊飛，秋水共長天一色。……老當益壯，寧移白首之心？”，蘊含著極限推導的思想，也未嘗不能使學生感受到王勃的政治抱負。

“品詩德”策略可用于課堂中的“總結回顧”和“鞏固拓展”環節，引導學生就學科知識、科學方法、物理思想等內容進行總結和回顧。而在最后的“鞏固拓展”環節中，則可借助線上資源復習課內知識，進一步加深學生對文理德融合內容的印象，從而實現課內和課外聯動、線上和線下配合的全方位學習格局。

參考文獻

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