李觀華

摘 要：在中國五千年的文化長河中，浩瀚的詩詞海洋濃縮了博大精深的中國文化的精華。大千世界，山山水水都充滿著詩情畫意，也都有著科學靈氣。文人們在用感性的筆觸記錄下眼中山水風雨的同時，也向世人傳遞著一種理性的光芒。有很多詩詞客觀地反映了自然規(guī)律和科學道理，文學和科學融合一體，相互生輝。

關鍵詞：初中科學；古詩詞；光學原理；參照系原理；物候原理；生態(tài)原理

任何一門學科都不能脫離其他學科而獨立存在，學科與學科之間總是有各種聯(lián)系。自然與人文之間也必然有千絲萬縷的聯(lián)系。初中科學是一門自然學科，在初中科學的教學過程中經常會遇到科學史，古人對自然現象的認知過程。本文的選題著眼學科之間的聯(lián)系，從小范圍的角度去研究學科中的某一方面的知識。我國著名的科學家葉永烈曾經說過這樣的一席話：“中國是詩的國度。多少年來，多少詩人各領風騷數百年，寫下多少長詩短句。然而，人們習慣地只從文學的角度審詩、選詩、注詩、評詩，其實，許多詩詞中包含科學原理。我們不妨換個角度，用科學的眼光來審詩、選詩、注詩、評詩?！币虼?，我開始留意起古詩以及古詩中的相關科學知識。我發(fā)現，自然科學領域光學原理、參照系原理以及物候原理等都能在古詩詞中找到影子。

一、“掬水月在手，弄花香滿衣”——詩詞中描述的是光學和分子運動原理

光是地球生命能量的來源之一，是人類生活的依據。約在公元前400多年（先秦時代），中國的《墨經》中記錄了世界上最早的光學知識。由于是對客觀事物的描摹，因而許多作品中生動地再現和應用了光學知識原理。后來唐代詩人白居易的《憶江南》：“江南好，風景舊曾諳。日出江花紅勝火，春來江水綠如藍。能不憶江南？”本詞從色彩角度形象地為人們描繪出了江南春景的迷人之處，這“江花紅勝火”“江水綠如藍”絕非詩人的夸張遐想之作，而是有著科學依據的事實寫照。清晨大氣層中的霧氣較重，其中波長較長的紅光衍射能力最強，故穿過霧區(qū)進入人眼的成分相對其他色光要多得多，因此在早晨看到的太陽是紅彤彤的。當旭日冉冉升起，它發(fā)出的霞光照在江面上，將江水浪花映照得“紅勝火”。而在可見光中，人對綠光的視覺最為敏感，綠光給人以清新明快之感。當“春風又綠江南岸”時，兩岸青山披綠，空中藍天白云，它們倒映在風平浪靜的水里，自然是綠更濃，天更藍。

再看白居易的《暮江吟》：一道殘陽鋪水中，半江瑟瑟半江紅?？蓱z九月初三夜，露似珍珠月似弓。這首詩中也是蘊涵著光學知識的。“殘陽鋪水中”是由于光的反射、鏡面成像而形成的。由于紅光的波長較長，容易發(fā)生明顯的衍射現象，使晚霞呈紅色，故有“半江紅”的美景。“露似珍珠”說明露珠呈球形且晶瑩透亮，那是因為光發(fā)生了全反射的緣故?！霸滤乒眲t是太陽光沿直線傳播被地球遮擋而形成的月相。

除此之外，儲光羲的“潭清疑水淺，荷動知魚散”涉及了光的折射、視深問題，李白的“舉杯邀明月，對影成三人”包含了光的直線傳播、影子的形成等知識，而孟浩然的“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。這樣的例子在古詩中還可以找到一些，看來真是“光”照萬代。

二、“兩岸青山相對出，孤帆一片日邊來”——詩詞中的參照系原理

身處在地球上的我們，無時無刻都隨著地球的自轉處于運動狀態(tài)之中。運動是絕對的，靜止是相對的，是相對于固定的某一參照物而言。所謂參照物，是為了確定物體的位置和描述物體的運動而被選作參考的物體或物體系。如果物體相對于參照系的位置在變化，則表明物體相對于該參照系在運動；如果物體相對于參照系的位置不變，則表明物體相對于該參照系是靜止的。

我國古代敦煌古曲中有這樣一首詩：滿眼風光多閃爍，看山恰似走來迎，仔細看山山不動，是船行。在這首詩中，詩人對山的運動狀態(tài)的描述并不一致，是詩人寫錯了嗎？非也。由于運動的相對性，在研究物體運動時，我們有選擇參照物的必要性，而選擇的參照物不同，物體的運動狀態(tài)也就不同。山動，是以行駛的船為參照物，那遠處的景物即向后退去了，船中之人就有了“看山恰似走來迎”的感覺?！吧讲粍印眲t是改以河岸為參照物了。

“臥看滿天云不動，不知云與我俱東?！边@詩講的是在一個風和日麗的春天，詩人乘船出游，小船暢游于“花紅榆綠”的美景當中，詩人仰臥船頭中，心情該是何等閑適和愜意?？粗焐习自朴朴旗o而不動，詩人心中不由生出疑問：不知道這云是不是同“我”一起東去了呢？通過詩人陳與義的“云”“我”思辨，我們可以去認識一些身邊的物理道理?！帮w花兩岸照船紅，百里榆堤半日風”這一句詩，詩人用了兩個動詞“飛”和“風”描寫了靜態(tài)的“花”和“榆堤”，從而襯托出船速之快。就當“花”和“榆堤”似飛如風一般地掠過，詩人卻寫下“臥看滿天云不動”的詩句。同是船上觀景，為什么看兩岸花木是一種感受，看天上白云又是另一番感受呢？這是因為詩人是以自己為參考系。船（或車）上的人看遠處的青山時常有“看山恰似走來迎”的感覺，是因為選擇自己為參考系，就有了遠處景物跟著人向前行的感覺了；天上的云、月離人太遠，人移動時，云、月在人眼里的視角變化很小，所以可以忽略，而周圍的景物在人的眼里的視角變化卻很大，這樣人就有周圍物體向后移動，而云、月相對于人是靜止的感覺。這時人再參照周圍景物，明白自己是在運動的，所以就有了云、月隨人動的感覺了。

三、“人間四月芳菲盡，山寺桃花始盛開”——詩詞中的物候原理

人生活在大自然中，感受四時交替，感受萬物變化，習以為常。然而，如果能夠認真觀察和思考，就能夠發(fā)現周圍事物變化的規(guī)律，并從中得到有益的啟示。我國向來以農立國，勞動人民在長期的生產勞動中積累了許多物候知識以指導自己的農事活動。簡單地說，物候就是植物的萌發(fā)、開花、結果、凋謝和某些動物的遷徙、冬眠等活動，反映了氣候和節(jié)令的變化。從這個角度講，我國古詩歌中包容著極其豐富的物候知識，其中最具代表性的就是唐代大詩人白居

易的《大林寺桃花》：人間四月芳菲盡，山寺桃花始盛開。長恨春歸無覓處，不知轉入此中來。詩的開首“人間四月芳菲盡，山寺桃花始盛開”兩句，寫的是詩人在山外春已歸去的時節(jié)，在山中卻遇上了意想不到的春色。這種自然界的強烈反差，道出了山地氣候與平原氣候的差異，形象地反映了氣溫隨海拔高度增加而遞減的特點。通常海拔高度每升高1000米氣溫下降6℃，廬山大林寺海拔高度在1100～1200米間，它比山下氣溫要低6～7℃左右，因此桃花開放的時間要落后“人間”20～30天，所以山上的物候比山下的物候推遲了一個月左右的時間。

古詩中還有許多類似佳句。例如，《采草藥》中“嶺北喬木望秋先衰，嶺南小草臨東不凋”描述秦嶺南北的氣候差異。秦嶺東西橫貫在中國的中部，就像一道巨大的擋風墻。秋冬季節(jié)弱冷勢氣流很難越過秦嶺影響秦嶺以南地區(qū)，所以南方一年一綠的小草臨近冬天還不凋萎。王之渙《涼州詞》“黃河遠上白云間，一片孤城萬仞山。羌笛何須怨楊柳，春風不度玉門關”同樣描述的是秦嶺的氣候分界的作用。春季弱暖氣流也很難越過秦嶺影響秦嶺以北的玉門關。

四、“稻花香里說豐年，聽取蛙聲一片”——詩詞中的生態(tài)原理

自然環(huán)境是人類賴以生存和發(fā)展的物質基礎，它包括大氣、水、土壤、生物和各種礦物資源等，這些物質在生態(tài)系統(tǒng)中實際上是彼此流通的一個循環(huán)過程。詩人們在欣賞自然美景時，除了為世人留下諸多膾炙人口的佳詞妙句外，更向世人揭示了樸質的科學原理。白居易的《賦得古原草送別》曰：離離原上草，一歲一枯榮。野火燒不盡，春風吹又生。這首五言古詩的前四句，指出了兩個重要規(guī)律：第一是芳草的榮枯，有一年一度、歲歲循環(huán)不已的生物生命周期特點；第二是這循環(huán)是隨氣候而轉移的，春風一到，芳草就蘇醒了。詩中“落紅不是無情物，化作春泥更護花”一句，更是將生態(tài)平衡中的物質循環(huán)理論形象地表現出來了。落花和落葉一樣，是大自然物質再循環(huán)的必需品。當落花落入土壤中，即被分解，養(yǎng)分被植物重新作用，落花層還能蓄養(yǎng)水分，為種子提供發(fā)芽和幼苗的生長溫床。如果沒有它們，就不會有美麗的花朵和蘑菇。原來，死亡和新生、丑陋和美麗之間，竟有如此奇妙的聯(lián)系，大自然的確有化腐朽為神奇的偉力。白居易《鳥》中“誰道群生性命微，一般骨肉一般皮。勸君莫打三春鳥，子在巢中望母歸”告訴我們如果人為或自然因素的干擾超過了這個限度，生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性就會被破壞。我們應樹立生態(tài)倫理，愛護野生動物，保護生態(tài)平衡。

大千世界，山山水水到處充滿著詩情畫意，也都有著科學靈氣，彌漫著科學文化。正如朱熹所說“一草一木，皆涵至理”。文人們在用感性的筆觸記錄下眼中山水風雨的同時，也向世人傳遞著一種理性的光芒，正如英國物理學家弗里曼·古森所說：“詩歌不僅僅是智力上的娛樂品，自古以來，詩歌一直是人們從自己不能言喻的內心深處吸取某種智慧的最好力量。”教師在日常的教學中適時引入詩詞佳句，充分挖掘學生頭腦中的詩歌資源，將文學知識和科學知識相互滲透，不僅能使學生欣賞更多的優(yōu)美詩句，同時也讓學生鞏固了更多的物理知識，極大地激發(fā)了學生的學習興趣，正可謂是“藝理交錯意趣生，讀詩辯理知識明”。在卷帙浩繁的古詩詞中，本文所摘錄的只不過是滄海一粟，先哲圣賢們前瞻性的思維，不經意的記錄，詩意的棲居在叢墨卷香里，等待我們去發(fā)現、去探究、去審視、去敬仰。

參考文獻：

1.劉詩楓.例談詩詞中的物理知識.科學課：7～9年級，2005（04）.

2.《清澈的理性》選編組編.清澈的理性——科學人文讀本.上海教育出版社.

3.王凌云.文學詩句在物理教學中的魅力.中國教育創(chuàng)新，2006（12）.

（作者單位：浙江省麗水市青田縣華僑中學）