文学作品中的物理韵味——由《物体的运动》教学设计引发的思考

■刘佳

文学作品中的物理韵味
——由《物体的运动》教学设计引发的思考

■刘佳

物理不仅仅是我们身边的科学，而且也是一门很美妙的学科。细心品味生活，你会发现在品读闪着光辉的文学作品中也随处可见经典物理知识，我们教师作为一个知识的参与者，引导者，帮助者，要注意知识的有效性和联系性，将简单枯燥的书本知识释放到生活中、文学中、尝试中，就拉近了学生与知识的距离，真正让学生感受到在“乐中学”的收获和帮助。

文学作品物理

在讲授八年级物理第五章《物体的运动》第一节“长度和时间的测量”时，我是这样引入课题的。

师：一提到唐代大诗人，我们不得不提到被誉为“诗仙”的这位——

生：李白。

师：同学们先回忆他的一首诗《早发白帝城》，然后找一找在这首诗里面最能体现作者当时心境的是哪句？

生：千里江陵一日还。

师：很好，从“一日”我们可以看出时间的变化，从“千里”我们可以看出路程的变化，所以时间和路程就是描述物体运动的关键。发挥你们的联想，仔细回想下我们还学过哪些诗句也是描述物体的运动的？我们物理上是如何描述物体运动的呢？让我们一起走进运动的世界。

如此引入的设计意图是为了让学生将已知的文学作品与未知的物理知识联系在一起，创设轻松愉快的学习氛围，激发学生学习的乐趣，同时也拉近了学生与教师，生活与物理的距离。事实证明这样的课堂气氛轻松愉快，学生参与课堂的积极性也显著提高，达到了在快乐中学习物理知识的一种最优教学方式。

以前，我觉得物理是抽象的，属于自然科学，而古典诗歌是浪漫的，属于社会科学，如果把优美的诗歌与抽象的物理联系起来，看似对牛弹琴，其实并非如此。大量的古典诗歌中蕴含着丰富的物理知识，而且近年来随着课程改革的深入进行，物理中考题也在不断推陈出新，出现了与古典诗词相结合的命题形式。我们不妨来一探究竟，寻找文学中蕴含的物理世界。

一、在美妙的声音中聆听物理

在学习“声音是如何产生的”这一节中，我们可以对比两种不同的引入方式，一种是“同学们想知道各种各样好听的声音是怎么产生的吗？”另一种是“其实不仅仅我们有这样的疑问，宋朝的大诗人苏轼也曾用诗句发出疑问：‘若言琴上有琴声，放在匣中何不鸣？若言声在指头上，何不于君指上听？’”而且这两句诗本质都反映了声音的产生与停止皆因物体的振动。学完这一知识点后，我们还可以用李白《春日行》中的一句“谁人当窗弄明月，弦将手语弹鸣筝”来呼应。

在讲到声音的传播速度大小与温度有关系的时候，我们可以引用唐代戎昱写的“入夜思归切，笛声清更哀”来作说明；在讲声音三大特色之一——音色时，我们不妨这样引入：李商隐曾在他的《无题四首》中写道：“何处哀筝随急管，樱花永巷垂杨岸。”那么他为什么可以辨别出哀怨的琴声出自古筝而非二胡呢？在激发学生强烈的探知欲望后，也提高了学生的学习兴趣。学习完这节课后学生就会明白不同的物体发出的声音都有其特色——音色，而诗人也正是根据音色来辨认出古筝的声音。此外这句诗也可以说明声音的传播需要介质，因为空气，古筝的声音才能传至诗人的耳中。

那么固体和液体也可以传声吗？在学生自然而然有这样的疑问的同时，我就引入胡令能写的《小儿垂钓》：“蓬头稚子学垂纶，侧坐莓苔草映身。路人借问遥招手，怕得鱼惊不应人。”诗句的后两句意思是路人借问之时，垂钓小儿不敢答话，因为他知道声音会吓跑将要上钩的小鱼。此诗说明声音可以通过液体传播。

声波的反射是很普通的现象，我们讲话时发出的声波，碰到障碍物时就会反射回来。“寒磐满空林”就是声波反射的真实写照，“余音绕梁，三日不绝”也恰恰说明了声音的反射存在于我们的生活点滴中。

二、在冷热的四季变化中感受物理

一副对联中写道，“杯中冰水，水结冰冰温未降；盘内水冰，冰化水水温不升”，在这个对联中说到了物态变化中的两个基本变化。上联中“水结冰”是和日常生活中冬天结冰的现象一样，属于物态变化中的凝固现象；下联中“冰化水”和冰雪消融也包含着一样的物理变化，属于物态变化中的熔化现象。其中“冰温未降”和“水温不升”都说明了晶体熔化（或凝固）的一个共性——温度不变。

大家都知道下雪的时候并不是很冷，什么时候最冷呢？——雪融化的时候。俗话说“霜前冷，雪后寒”，在深秋的夜晚，地面附近的空气温度骤然变冷（温度低于0℃以下），空气中的水蒸气凝华成小冰晶，附着在地面上形成霜，所以有“霜前冷”的感觉。雪熔化时要需吸收热量，使空气的温度降低，所以我们有“雪后寒”的感觉。在解释这个谚语的同时我们也把其中两个物态变化伴随着热的变化讲解清楚了。

在讲到比热容时，我们可引用描述新疆地区的一句俗语：“早穿皮袄午穿纱，怀抱火炉吃西瓜”。从早上和中午人们的穿着来看新疆的温差非常大，这是为什么呢？经过思考和分析可以得出砂子比热容较小，温度变化会比较明显。

在讲授分子运动理论的时候，我们可引用王安石的《梅花》：“墙角数枝梅，凌寒独自开。遥知不是雪，为有暗香来。”读完诗句后，提出问题“为什么会有暗香来？”学生自然会产生浓厚兴趣，引起激烈讨论，之后就可顺水推舟引入分子运动理论知识：物体内的分子永不停息地作无规则运动，这是分子的扩散现象。

为了说明分子运动和温度的关系，我们还是可以引用诗句：“花气袭人知骤暖，鹊声穿树喜新晴。”为什么通过花的芬芳的强弱可以辨别天气的温度变化呢？原来温度越高，分子无规则运动越快，我们闻到的花香也越强烈。

三、在五彩斑斓的光现象中发现物理

唐代孟浩然的《彭蠡湖中望庐山》中的“香炉初上日，瀑水喷成虹”不仅记录了“虹”这一自然现象，还揭示了产生“虹”的两个条件：光和小水珠。与此现象类似的还有唐代诗人白居易的《暮江吟》：“一道残阳铺水中，半江瑟瑟半江红。”“残阳铺水中”是由于光的反射、镜面成像而形成的，“半江红”是由于红光的波长较长，容易发生明显的衍射现象，使晚霞呈红色。

“捞不到的是水中月，摘不到是镜中花”，为什么会有这样的感叹呢？有点类似成语故事《猴子捞月》，这可以用我们的物理知识解释：因为物体在水中和镜中成的像是虚像，所以说在水中捞不到月亮，在镜中摘不到花。而虚像不仅仅在光的反射中出现，来看储光羲的诗《钓鱼湾》：“垂钓绿湾春，春深杏花乱。潭清疑水浅，荷动知鱼散。日暮待情人，维舟绿杨岸。”其中“潭清疑水浅”就是因为光从水进入空气时在界面发生了光的折射的现象，因为人看到的是水底的虚像，在实像上方，所以才会有“疑水浅”的疑问。

“玉不琢，不成器”，为何有这样的说法呢？玉石没有研磨之前，其表面凹凸不平，光线发生漫反射，玉石研磨以后，其表面平滑，光线发生镜面反射。这里恰恰说明了光的反射的两种类型——镜面反射和漫反射。

伟人毛泽东曾于1933年夏，在大柏地挥笔写下：“赤橙黄绿青蓝紫，谁持彩练当空舞？”为什么我们可以看到五颜六色的彩虹呢？是因为光的色散现象。

四、在经典力学世界中“称量”物理

我们常常在神话世界中惊奇：“洞中方一日，世上已千年。”在我们现实世界中肯定不会出现这样的情景，但是在爱因斯坦的相对论中我们解读到了可能性，宇宙飞船在接近光速中航行，时间的流逝会比地球上慢得多，在这个“洞中”生活几天，则地球上已过了几年，几十年，甚至几百年，几千年。

其实毛泽东也有过“坐地日行八万里”的感慨，为什么我们坐在教室里，没有走半步路，但却说我们一日就行了八万里呢？其实这就是我们物理运动学中所提及的参照系的选择。如果我们以周围的物体或者地球本身作为参照物时，我们是静止的；如果我们以地球以外的星体或者太阳作为参照物时，我们就和地球一样是运动的。它还科学地揭示了运动和静止的关系──运动是绝对的，静止总是相对参照物而言的。“人生不相见，动如参与商”是杜甫《赠卫八处士》中的名句，也把追及运动的物理现象融入诗句之中。两物体若以同速度，同方向前进，则不可能追上。

在讲授杠杆平衡原理知识时，我用“小小秤砣压千斤”来提出这样的疑问：为什么一个小小的秤砣可以挑起比它本身大得多的物体呢？学过本节知识后学生可以很容易回答这个疑问，根据杠杆平衡原理，如果动力臂是阻力臂的几分之一，则动力就是阻力的几倍。如果秤砣的力臂很大，那么“四两拨千斤”是完全可能的。

民间也流传着这样的一句谚语：“船到江心补漏迟，马到悬崖收缰晚。”它揭示了一切物体具有的一种属性——惯性，即保持原有运动状态不变的性质。所以说马到悬崖边很难停下。

五、在现代电磁学中运用物理

“千里眼，顺风耳”是古代因为人们通讯的不便而幻化出来的一种了解外界的渴望，但是如今已经不成问题，因为电磁波的出现。人们利用电磁波传送声音和图像信号，使古代神话中的“千里眼，顺风耳”变为现实，并且人类的视野已远远超过了“千里”。

（作者为江苏省无锡外国语实验学校教师）