文學(xué)作品中的物理韻味
——由《物體的運(yùn)動(dòng)》教學(xué)設(shè)計(jì)引發(fā)的思考

■劉佳

文學(xué)作品中的物理韻味
——由《物體的運(yùn)動(dòng)》教學(xué)設(shè)計(jì)引發(fā)的思考

■劉佳

物理不僅僅是我們身邊的科學(xué)，而且也是一門很美妙的學(xué)科。細(xì)心品味生活，你會(huì)發(fā)現(xiàn)在品讀閃著光輝的文學(xué)作品中也隨處可見經(jīng)典物理知識(shí)，我們教師作為一個(gè)知識(shí)的參與者，引導(dǎo)者，幫助者，要注意知識(shí)的有效性和聯(lián)系性，將簡(jiǎn)單枯燥的書本知識(shí)釋放到生活中、文學(xué)中、嘗試中，就拉近了學(xué)生與知識(shí)的距離，真正讓學(xué)生感受到在“樂(lè)中學(xué)”的收獲和幫助。

文學(xué)作品物理

在講授八年級(jí)物理第五章《物體的運(yùn)動(dòng)》第一節(jié)“長(zhǎng)度和時(shí)間的測(cè)量”時(shí)，我是這樣引入課題的。

師：一提到唐代大詩(shī)人，我們不得不提到被譽(yù)為“詩(shī)仙”的這位——

生：李白。

師：同學(xué)們先回憶他的一首詩(shī)《早發(fā)白帝城》，然后找一找在這首詩(shī)里面最能體現(xiàn)作者當(dāng)時(shí)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(shí)間的變化，從“千里”我們可以看出路程的變化，所以時(shí)間和路程就是描述物體運(yùn)動(dòng)的關(guān)鍵。發(fā)揮你們的聯(lián)想，仔細(xì)回想下我們還學(xué)過(guò)哪些詩(shī)句也是描述物體的運(yùn)動(dòng)的？我們物理上是如何描述物體運(yùn)動(dòng)的呢？讓我們一起走進(jìn)運(yùn)動(dòng)的世界。

如此引入的設(shè)計(jì)意圖是為了讓學(xué)生將已知的文學(xué)作品與未知的物理知識(shí)聯(lián)系在一起，創(chuàng)設(shè)輕松愉快的學(xué)習(xí)氛圍，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的樂(lè)趣，同時(shí)也拉近了學(xué)生與教師，生活與物理的距離。事實(shí)證明這樣的課堂氣氛輕松愉快，學(xué)生參與課堂的積極性也顯著提高，達(dá)到了在快樂(lè)中學(xué)習(xí)物理知識(shí)的一種最優(yōu)教學(xué)方式。

以前，我覺(jué)得物理是抽象的，屬于自然科學(xué)，而古典詩(shī)歌是浪漫的，屬于社會(huì)科學(xué)，如果把優(yōu)美的詩(shī)歌與抽象的物理聯(lián)系起來(lái)，看似對(duì)牛彈琴，其實(shí)并非如此。大量的古典詩(shī)歌中蘊(yùn)含著豐富的物理知識(shí)，而且近年來(lái)隨著課程改革的深入進(jìn)行，物理中考題也在不斷推陳出新，出現(xiàn)了與古典詩(shī)詞相結(jié)合的命題形式。我們不妨來(lái)一探究竟，尋找文學(xué)中蘊(yùn)含的物理世界。

一、在美妙的聲音中聆聽物理

在學(xué)習(xí)“聲音是如何產(chǎn)生的”這一節(jié)中，我們可以對(duì)比兩種不同的引入方式，一種是“同學(xué)們想知道各種各樣好聽的聲音是怎么產(chǎn)生的嗎？”另一種是“其實(shí)不僅僅我們有這樣的疑問(wèn)，宋朝的大詩(shī)人蘇軾也曾用詩(shī)句發(fā)出疑問(wèn)：‘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(shī)本質(zhì)都反映了聲音的產(chǎn)生與停止皆因物體的振動(dòng)。學(xué)完這一知識(shí)點(diǎn)后，我們還可以用李白《春日行》中的一句“誰(shuí)人當(dāng)窗弄明月，弦將手語(yǔ)彈鳴箏”來(lái)呼應(yīng)。

在講到聲音的傳播速度大小與溫度有關(guān)系的時(shí)候，我們可以引用唐代戎昱寫的“入夜思?xì)w切，笛聲清更哀”來(lái)作說(shuō)明；在講聲音三大特色之一——音色時(shí)，我們不妨這樣引入：李商隱曾在他的《無(wú)題四首》中寫道：“何處哀箏隨急管，櫻花永巷垂楊岸?！蹦敲此麨槭裁纯梢员鎰e出哀怨的琴聲出自古箏而非二胡呢？在激發(fā)學(xué)生強(qiáng)烈的探知欲望后，也提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。學(xué)習(xí)完這節(jié)課后學(xué)生就會(huì)明白不同的物體發(fā)出的聲音都有其特色——音色，而詩(shī)人也正是根據(jù)音色來(lái)辨認(rèn)出古箏的聲音。此外這句詩(shī)也可以說(shuō)明聲音的傳播需要介質(zhì)，因?yàn)榭諝?，古箏的聲音才能傳至詩(shī)人的耳中。

那么固體和液體也可以傳聲嗎？在學(xué)生自然而然有這樣的疑問(wèn)的同時(shí)，我就引入胡令能寫的《小兒垂釣》：“蓬頭稚子學(xué)垂綸，側(cè)坐莓苔草映身。路人借問(wèn)遙招手，怕得魚驚不應(yīng)人。”詩(shī)句的后兩句意思是路人借問(wèn)之時(shí)，垂釣小兒不敢答話，因?yàn)樗缆曇魰?huì)嚇跑將要上鉤的小魚。此詩(shī)說(shuō)明聲音可以通過(guò)液體傳播。

聲波的反射是很普通的現(xiàn)象，我們講話時(shí)發(fā)出的聲波，碰到障礙物時(shí)就會(huì)反射回來(lái)?！昂蜐M空林”就是聲波反射的真實(shí)寫照，“余音繞梁，三日不絕”也恰恰說(shuō)明了聲音的反射存在于我們的生活點(diǎn)滴中。

二、在冷熱的四季變化中感受物理

一副對(duì)聯(lián)中寫道，“杯中冰水，水結(jié)冰冰溫未降；盤內(nèi)水冰，冰化水水溫不升”，在這個(gè)對(duì)聯(lián)中說(shuō)到了物態(tài)變化中的兩個(gè)基本變化。上聯(lián)中“水結(jié)冰”是和日常生活中冬天結(jié)冰的現(xiàn)象一樣，屬于物態(tài)變化中的凝固現(xiàn)象；下聯(lián)中“冰化水”和冰雪消融也包含著一樣的物理變化，屬于物態(tài)變化中的熔化現(xiàn)象。其中“冰溫未降”和“水溫不升”都說(shuō)明了晶體熔化（或凝固）的一個(gè)共性——溫度不變。

大家都知道下雪的時(shí)候并不是很冷，什么時(shí)候最冷呢？——雪融化的時(shí)候。俗話說(shuō)“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(jué)。雪熔化時(shí)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(jué)。在解釋這個(gè)諺語(yǔ)的同時(shí)我們也把其中兩個(gè)物態(tài)變化伴隨著熱的變化講解清楚了。

在講到比熱容時(shí)，我們可引用描述新疆地區(qū)的一句俗語(yǔ)：“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(lái)看新疆的溫差非常大，這是為什么呢？經(jīng)過(guò)思考和分析可以得出砂子比熱容較小，溫度變化會(huì)比較明顯。

在講授分子運(yùn)動(dòng)理論的時(shí)候，我們可引用王安石的《梅花》：“墻角數(shù)枝梅，凌寒獨(dú)自開。遙知不是雪，為有暗香來(lái)?！弊x完詩(shī)句后，提出問(wèn)題“為什么會(huì)有暗香來(lái)？”學(xué)生自然會(huì)產(chǎn)生濃厚興趣，引起激烈討論，之后就可順?biāo)浦垡敕肿舆\(yùn)動(dòng)理論知識(shí)：物體內(nèi)的分子永不停息地作無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，這是分子的擴(kuò)散現(xiàn)象。

為了說(shuō)明分子運(yùn)動(dòng)和溫度的關(guān)系，我們還是可以引用詩(shī)句：“花氣襲人知驟暖，鵲聲穿樹喜新晴?！睘槭裁赐ㄟ^(guò)花的芬芳的強(qiáng)弱可以辨別天氣的溫度變化呢？原來(lái)溫度越高，分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)越快，我們聞到的花香也越強(qiáng)烈。

三、在五彩斑斕的光現(xiàn)象中發(fā)現(xiàn)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(xiàn)象，還揭示了產(chǎn)生“虹”的兩個(gè)條件：光和小水珠。與此現(xiàn)象類似的還有唐代詩(shī)人白居易的《暮江吟》：“一道殘陽(yáng)鋪水中，半江瑟瑟半江紅?！薄皻堦?yáng)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(zhǎng)較長(zhǎng)，容易發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)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(huì)有這樣的感嘆呢？有點(diǎn)類似成語(yǔ)故事《猴子撈月》，這可以用我們的物理知識(shí)解釋：因?yàn)槲矬w在水中和鏡中成的像是虛像，所以說(shuō)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(xiàn)，來(lái)看儲(chǔ)光羲的詩(shī)《釣魚灣》：“垂釣綠灣春，春深杏花亂。潭清疑水淺，荷動(dòng)知魚散。日暮待情人，維舟綠楊岸。”其中“潭清疑水淺”就是因?yàn)楣鈴乃M(jìn)入空氣時(shí)在界面發(fā)生了光的折射的現(xiàn)象，因?yàn)槿丝吹降氖撬椎奶撓瘢趯?shí)像上方，所以才會(huì)有“疑水淺”的疑問(wèn)。

“玉不琢，不成器”，為何有這樣的說(shuō)法呢？玉石沒(méi)有研磨之前，其表面凹凸不平，光線發(fā)生漫反射，玉石研磨以后，其表面平滑，光線發(fā)生鏡面反射。這里恰恰說(shuō)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?fù)]筆寫下：“赤橙黃綠青藍(lán)紫，誰(shuí)持彩練當(dāng)空舞？”為什么我們可以看到五顏六色的彩虹呢？是因?yàn)楣獾纳F(xiàn)象。

四、在經(jīng)典力學(xué)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(xiàn)實(shí)世界中肯定不會(huì)出現(xiàn)這樣的情景，但是在愛因斯坦的相對(duì)論中我們解讀到了可能性，宇宙飛船在接近光速中航行，時(shí)間的流逝會(huì)比地球上慢得多，在這個(gè)“洞中”生活幾天，則地球上已過(guò)了幾年，幾十年，甚至幾百年，幾千年。

其實(shí)毛澤東也有過(guò)“坐地日行八萬(wàn)里”的感慨，為什么我們坐在教室里，沒(méi)有走半步路，但卻說(shuō)我們一日就行了八萬(wàn)里呢？其實(shí)這就是我們物理運(yùn)動(dòng)學(xué)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(shí)，我們是靜止的；如果我們以地球以外的星體或者太陽(yáng)作為參照物時(shí)，我們就和地球一樣是運(yùn)動(dòng)的。它還科學(xué)地揭示了運(yùn)動(dòng)和靜止的關(guān)系──運(yùn)動(dòng)是絕對(duì)的，靜止總是相對(duì)參照物而言的?！叭松幌嘁?，動(dòng)如參與商”是杜甫《贈(zèng)衛(wèi)八處士》中的名句，也把追及運(yùn)動(dòng)的物理現(xiàn)象融入詩(shī)句之中。兩物體若以同速度，同方向前進(jìn)，則不可能追上。

在講授杠桿平衡原理知識(shí)時(shí)，我用“小小秤砣壓千斤”來(lái)提出這樣的疑問(wèn)：為什么一個(gè)小小的秤砣可以挑起比它本身大得多的物體呢？學(xué)過(guò)本節(jié)知識(shí)后學(xué)生可以很容易回答這個(gè)疑問(wèn)，根據(jù)杠桿平衡原理，如果動(dòng)力臂是阻力臂的幾分之一，則動(dòng)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(yǔ)：“船到江心補(bǔ)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(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變的性質(zhì)。所以說(shuō)馬到懸崖邊很難停下。

五、在現(xiàn)代電磁學(xué)中運(yùn)用物理

“千里眼，順風(fēng)耳”是古代因?yàn)槿藗兺ㄓ嵉牟槐愣没鰜?lái)的一種了解外界的渴望，但是如今已經(jīng)不成問(wèn)題，因?yàn)殡姶挪ǖ某霈F(xiàn)。人們利用電磁波傳送聲音和圖像信號(hào)，使古代神話中的“千里眼，順風(fēng)耳”變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)，并且人類的視野已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了“千里”。

（作者為江蘇省無(wú)錫外國(guó)語(yǔ)實(shí)驗(yàn)學(xué)校教師）