摘 要：思想政治教育是落實立德樹人根本任務(wù)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(xué)，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(tǒng)文化育人價值的基礎(chǔ)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(xué)科核心素養(yǎng)為目標，指向物理課程顯化思政的教學(xué)策略，最終實現(xiàn)文、理、德的深度融合。

關(guān)鍵詞：古詩詞；思政教育；物理學(xué)科核心素養(yǎng)；教學(xué)策略

1 重思政：古詩詞融入物理教學(xué)有可為

習(xí)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(zé)任田，使各類課程與思想政治理論課同向同行，形成協(xié)同效應(yīng)?！保?］這對在專業(yè)課程中融入“思政教育”提出了明確要求。中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化包含對自然現(xiàn)象的描述和自然規(guī)律的領(lǐng)悟，而物理學(xué)從它誕生起就一直以探索自然規(guī)律為己任，二者同聲相應(yīng)，同氣相求。正如中國科學(xué)院院士楊叔子教授所言，盡管科學(xué)和傳統(tǒng)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(xué)生或多或少都受過或者正在接受傳統(tǒng)文化的熏陶，一些耳熟能詳?shù)奈幕瘍?nèi)容出現(xiàn)在理科課程教學(xué)中，較容易獲得他們的共鳴和認同。因此，以中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化為橋梁紐帶，開發(fā)文化、科學(xué)、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(xiàn)學(xué)科育人。

古詩詞是根植于傳統(tǒng)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(xiàn)象，特別是詩句中蘊含的自然辯證的哲學(xué)思想，與現(xiàn)代物理科學(xué)具有很強的共通性。這些文學(xué)嫁接科學(xué)的詩句，閃耀著智慧的光芒，富有啟發(fā)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(yīng)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(xué)內(nèi)容獨特的情感，加強教學(xué)語言的文學(xué)藝術(shù)性，促進師生物理綜合素質(zhì)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(xué)，既不牽強附會，也不喧賓奪主，做到知識傳授與價值引領(lǐng)相輔相成。

2 觀詩文：助力物理觀念形成，涵養(yǎng)尊重自然、順勢而為的客觀精神

物理觀念是對物質(zhì)、運動、能量和相互作用的基本認識，是物理概念和規(guī)律在思維中的提煉和升華。物理觀念能夠幫助學(xué)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(xiàn)象和環(huán)境的觀察，現(xiàn)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(xué)環(huán)境可以激發(fā)學(xué)生的認知。在此基礎(chǔ)上，學(xué)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(huán)境和現(xiàn)象轉(zhuǎn)化為信息，為大腦提供思維素材，激勵學(xué)生對物理現(xiàn)象的深入思考，為思維加工提供基礎(chǔ)。

例如，在有關(guān)能量觀念的教學(xué)中，可以引入古詩詞中關(guān)于水流方向的描述，然后進行教學(xué)。

東流不溢，孰知其故？

——戰(zhàn)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(fēng)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(guān)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(qū)，該地區(qū)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(fā)，一路向東，地勢不斷下降，到達入?？谔幤骄０蝺H僅2米多。相對于流經(jīng)的那些區(qū)域而言，長江水在三江源地區(qū)具有更大的重力勢能。長江水能夠滾滾東流，則是勢能轉(zhuǎn)化為了動能。動能12mv2是和運動有關(guān)的能量，運動速度v的大小關(guān)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(xiàn)象，結(jié)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(zhuǎn)化來分析“東流水”的成因，在此過程中，可以進一步建構(gòu)學(xué)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(xiàn)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(zhuǎn)化，體現(xiàn)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(jié)變化；“海上明月共潮生”反映出潮汐現(xiàn)象，體現(xiàn)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(shè)置物理問題，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)動機。比如在講解靜電現(xiàn)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(guān)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(shè)的排水工程福壽溝，因臨江出水口“水窗”設(shè)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(dǎo)學(xué)生思考其建筑設(shè)計依據(jù)。

3 解詩意：助力科學(xué)思維提升，深化求真務(wù)實、積極進取的科學(xué)精神

科學(xué)思維的核心是質(zhì)疑和探究，這要求我們不斷地提出問題、尋找答案、驗證假設(shè)、總結(jié)經(jīng)驗，從而不斷推動科學(xué)的發(fā)展。運用現(xiàn)代物理知識，通過模型建構(gòu)和科學(xué)推理來質(zhì)疑詩中描述的現(xiàn)象，可以潛移默化地培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維，進而深化學(xué)生求真務(wù)實的科學(xué)精神。下面，以唐代詩人李白的《早發(fā)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(nèi)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(xiàn)代的一里為500米考量，且一天為24小時計算，船速應(yīng)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(xiàn)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(xué)家、水文學(xué)家酈道元在《三峽》中記載：“至于夏水襄陵，沿溯阻絕?；蛲趺毙袝r朝發(fā)白帝，暮到江陵，其間千二百里，雖乘奔御風(fēng)，不以疾也?！贬B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(jù)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(jù)此得出的結(jié)果約為341千米，約合682里。這個結(jié)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?！懊住笔乾F(xiàn)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(nèi)行進的距離”。難道是古代衡量路程距離的長度單位與現(xiàn)在不同，或者說古代的1里不等于現(xiàn)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(jīng)》記載：“諸度地以五尺為一步，三百六十步為一里。”據(jù)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(jù)此計算，古代的1里約為現(xiàn)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(shù)的局限性造成的，我們無需用現(xiàn)代技術(shù)苛責(zé)古人，而應(yīng)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(jù)日出日落對較長時間間隔進行大致判斷應(yīng)該還是可信的。唐代現(xiàn)實主義詩人杜甫在《最能行》中寫到：“朝發(fā)白帝暮江陵，頃來目擊信有征?！边@進一步確認了從白帝城到江陵坐船可朝發(fā)夕至，即只需要12小時。據(jù)此計算李白乘船的船速應(yīng)該約是28.4千米每小時，當然這里要考慮順風(fēng)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(fā)，先是質(zhì)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(gòu)等科學(xué)思維方法，

從物理學(xué)視角對客觀事物的本質(zhì)屬性、內(nèi)在規(guī)律及相互關(guān)系進行認識，對基于經(jīng)驗事實建構(gòu)的理想模型進行抽象概括。

該教學(xué)過程中，學(xué)生基于事實證據(jù)和科學(xué)推理對不同觀點和結(jié)論提出質(zhì)疑、批判的能力得以鍛煉，學(xué)生求真務(wù)實、積極進取的科學(xué)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(xiàn)出了科學(xué)的思維方法，如假說法、極限推導(dǎo)法、類比法、直覺法等（如表2所示）。

從古詩詞中傳統(tǒng)文化的角度闡釋物理學(xué)知識和思想，運用“解詩意”策略來組織教學(xué)，可以幫助學(xué)生攻克學(xué)習(xí)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(zhì)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(dǎo)法。

4 探詩理：助力科學(xué)探究深入，側(cè)重突破陳規(guī)、大膽求索的創(chuàng)新精神

科學(xué)探究是指具有科學(xué)探究的意識，在真實情境中提出物理問題，形成假設(shè)，利用科學(xué)方法獲取信息和處理信息，形成結(jié)論，并對過程和結(jié)果進行交流、評估、反思。古詩詞作為中華傳統(tǒng)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(jié)合，既能陶冶情操，又能融合文學(xué)情感、實驗探究和科學(xué)理性，從而培養(yǎng)學(xué)生突破陳規(guī)、大膽求索的創(chuàng)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(fēng)。

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(xué)道理，這張開的“傘”事實上起到了“帆”的作用。那么，如何根據(jù)風(fēng)向來放置傘以有效利用風(fēng)來驅(qū)動船呢？如圖1所示，船航行的方向水平向右，箭頭代表風(fēng)速方向，其中左圖展示風(fēng)的方向與船航行方向一致時的情況，根據(jù)生活常識，將傘尖對著船尾即可。其原理在于：風(fēng)吹至傘面，使風(fēng)形成的氣壓差作用在傘面上，驅(qū)動船前行。這種情況下，張開傘就擴大了風(fēng)對船前行的驅(qū)動力。

但是，如果風(fēng)側(cè)向吹來，風(fēng)和船航行的方向不同，這兩名孩子根據(jù)風(fēng)向?qū)闳绾畏胖貌拍芨行У乩蔑L(fēng)來驅(qū)動船呢？要弄清楚這個問題，可以設(shè)計實驗來進行探究。在有風(fēng)的天氣里，我們在傘面內(nèi)外分別放置數(shù)字壓力傳感器進行觀察，注意協(xié)調(diào)變化兩個傳感器的方位，直至探索出傘面內(nèi)外最大壓力差，記錄此時壓力方向和風(fēng)向的區(qū)別。由此可以發(fā)現(xiàn)驅(qū)動船速最有效的傘面放置方向是傘面幾乎與風(fēng)速方向平行。

根據(jù)伯努利原理，在流體流動區(qū)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?。环粗?，流體的流速越小，則壓強越大。壓強是一個反映單位面積內(nèi)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(cè)向壓力小。這里所說的側(cè)向是指垂直于流體流動的方向。傘面幾乎與風(fēng)速方向平行時，傘外的風(fēng)速與環(huán)境風(fēng)速相同，但是傘下空間被傘面包圍，這種結(jié)構(gòu)限制了空氣的流動，導(dǎo)致傘下風(fēng)速降低。根據(jù)伯努利原理，傘內(nèi)壓力大，傘外壓力小，因此形成一個壓力差，驅(qū)動船前行。當然，實際操作時，需要綜合考量傘的穩(wěn)定性和驅(qū)動力的最大化，往往將傘面以一個較小的角度迎著風(fēng)吹過來的方向。

古詩詞中可以找到很多與伯努利原理相關(guān)的觀察描寫，如：

珠簾十里卷香風(fēng)。

——北宋·蘇軾《臨江仙·尊酒何人懷李白》

綺羅爭看，簾幕卷南風(fēng)。

——宋·佚名《滿庭芳·鳳閣祥煙》

簾卷西風(fēng)輕雨外。

——北宋·李彌遜《醉花陰》

這幾首詞都描寫了風(fēng)把簾幕吹起的場景，實際上也是伯努利原理在起作用。室內(nèi)外的空氣流動情況不同，室內(nèi)風(fēng)速小，室外風(fēng)速大，從而室內(nèi)壓強大于室外，室內(nèi)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(fēng)如可托，終共白云飛。

秋天樹葉都掉光了，秋風(fēng)風(fēng)力很微弱，等風(fēng)再大些，就可以托著風(fēng)箏和白云齊飛了。為何風(fēng)小時，風(fēng)箏無法騰空而起呢？用伯努利原理也可解釋，引線牽引著風(fēng)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(chǎn)生了對風(fēng)箏升力。但如果風(fēng)速不大，頂部和底部壓力差有限，升力不足以克服風(fēng)箏的重力，風(fēng)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(xué)以致用”和“討論啟發(fā)”環(huán)節(jié)。運用新學(xué)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(fēng)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(wěn)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(xiàn)象背后的規(guī)律，但他們卻能不斷探索、總結(jié)生活經(jīng)驗，并用優(yōu)美的詩詞來記錄這些現(xiàn)象，這其實就是古人的“探究觀”?，F(xiàn)在看來，中國古代的許多發(fā)明和創(chuàng)新都是基于實踐經(jīng)驗的，如造紙術(shù)、火藥等，這也體現(xiàn)了中國古代人民對于自然世界的實踐哲學(xué)觀。在“探詩理”的過程中，教師應(yīng)注重給予學(xué)生恰當?shù)膯l(fā)和引導(dǎo)，促進學(xué)生在“探”的基礎(chǔ)上更進一步的“悟”，進一步激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新精神。

5 品詩德：助力科學(xué)態(tài)度堅定，樹立天下興亡、匹夫有責(zé)的擔(dān)當意識科學(xué)態(tài)度與個體的認知增長和環(huán)境互動相關(guān)，體現(xiàn)出學(xué)生物理學(xué)習(xí)的延續(xù)性。

所謂詩品見人品，詩句中也往往能體現(xiàn)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(zhuǎn)乾坤的聲音。例如，唐代詩人杜甫在《茅屋為秋風(fēng)所破歌》中寫道：“八月秋高風(fēng)怒號，卷我屋上三重茅?！驳脧V廈千萬間，大庇天下寒士俱歡顏！風(fēng)雨不動安如山?！边@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(guān)，流速大時，壓強會減小，屋頂上下風(fēng)速不同導(dǎo)致出現(xiàn)豎直方向的力。刮風(fēng)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(fēng)越刮越大，則屋頂上下的壓力差也越來越大，一旦風(fēng)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(xué)習(xí)這首詩的創(chuàng)作背景和作者杜甫的創(chuàng)作心態(tài)，可以用來引導(dǎo)學(xué)生體會杜甫關(guān)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?！L太息以掩涕兮，哀民生之多艱”，既能夠講解地球的公轉(zhuǎn)，也體現(xiàn)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?！袭斠鎵眩瑢幰瓢资字?？”，蘊含著極限推導(dǎo)的思想，也未嘗不能使學(xué)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(jié)回顧”和“鞏固拓展”環(huán)節(jié)，引導(dǎo)學(xué)生就學(xué)科知識、科學(xué)方法、物理思想等內(nèi)容進行總結(jié)和回顧。而在最后的“鞏固拓展”環(huán)節(jié)中，則可借助線上資源復(fù)習(xí)課內(nèi)知識，進一步加深學(xué)生對文理德融合內(nèi)容的印象，從而實現(xiàn)課內(nèi)和課外聯(lián)動、線上和線下配合的全方位學(xué)習(xí)格局。

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