摘要:中华民族的文化渊源流长,浩瀚的诗词海洋浓缩了博大精深的中国文化的精华。充满诗情画意的同时,也带着科学灵气,其中很多诗词反映了一定的自然规律和科学道理:如光现象、声现象、力与运动、化学以及热现象等。
关键词:古诗词;光现象;声现象;力与运动现象;化学现象;热现象
中图分类号:G633.7 文献标识码:A 文章编号:1003-6148(2010)4(S)-0053-3
初三复习到了最后冲刺阶段,大家心理的弦都已绷到了最大限度。看到同学们一张张紧张而显疲惫的脸,笔者心里不觉怜悯。一次听到学生们“艺理交错意趣生,读诗辨理知识明……”朗朗的古诗声,不觉一动:对啊,何不在最后复习阶段插一节古诗所涉及科学知识的综合复习课,正如我国著名的科学家叶永烈说过:“中国是诗的国度。多少年来,多少诗人‘各领风骚数百年’,写下多少长诗短句。然而,人们习惯地只从文学的角度审诗、选诗、注诗、评诗。其实,诗中也有科学,我们不妨换个角度,用科学的眼光来审诗、选诗、注诗、评诗”,这样既可以缓解学生紧张疲惫的心情,增加复习兴趣,又可以整理初中所学到的知识,学以致用,一箭双雕。现介绍给大家:
1 “赤橙黄绿青蓝紫,谁持彩练当空舞”——光现象
光是地球上生命的源泉之一,是人类生活的依据。中国古代的《墨经》记录了世界上最早的光学知识。我国诗词中有许多作品中生动地再现和应用了光学知识原理,如唐代诗人张九龄的《湖口望庐山瀑布水》:
万丈红泉落,迢迢半紫氛。奔流下杂树,洒落出重云。
日照虹霓似,天清风雨闻。灵山多秀色,空水共氤氲。
此诗描述了庐山瀑布的宏伟景象,“虹霓”是光经过瀑布飞泻下来的小水珠色散形成的。我们知道,当太阳光通过三棱镜的时候,光的传播方向会发生偏折,并且把太阳光这个复色光分解成红橙黄绿青靛紫七种颜色的单色光,很多小水滴--小三棱镜把阳光折射出来,照射到我们眼中,就形成了彩虹。彩虹的色带分明,因为红光的折射率最小,紫光的折射率最大,所以我们看到红的排在最外面,紫的在最里面。
再看李白的“举杯邀明月,对影成三人”中描述的是由于光的直线传播,通过不透明的物体——人,形成影子,再把明月拟人成朋友,于是把月下独自饮酒的冷清变成了三个朋友欢聚,真可谓构成了一幅千古奇趣图。还有王之涣的《登鹳雀楼》中的“欲穷千里目,更上一层楼”也是光直线传播例子的佳句;而白居易的“一道残阳铺水中”,于良史的“掬水月在手”, 陆游的“伤心桥下春波绿,曾是惊鸿照影来”,高骈《山亭夏日》中的“绿树阴浓夏日长,楼台倒影入池塘”,朱熹《观书有感》的“半亩方塘一鉴开,天光云影共徘徊”——描述的都是由于光的反射而在水面即镜面形成阳、月,影等美景;除此之外,储光羲的“潭清疑水浅,荷动知鱼散”,李白的“大漠孤烟直,长河落日圆”,“月下飞天镜,云生结海楼”则涉及到光的折射知识,这样的例子数不胜数,真可谓“光”照万代。
2 “秋阴不散霜飞晚,留得枯荷听雨声”——声现象
我们生活在声的世界里,正是由于声音而让我们的世界变得更加美妙。而声音是由于物体的振动产生的,再通过固体、液体、气体等媒介传播到我们耳朵。古诗中有许多关于美妙声音的描写。我们来看唐朝诗人温庭筠的《瑶瑟怨》 :
冰簟银床梦不成,碧天如水夜云轻。
雁声远过潇湘去,十二楼中月自明 。
诗中的“雁声远过潇湘去”就蕴含着声的知识,为什么诗人能感觉“雁声远”?那是因为声音在空气中传播过程中,传播的介质总要吸收一部分声能,所以声音在传播过程中响度会减弱;而声音的响度与振动幅度有关,声音在空气中传播的距离越远,振幅就衰减的越厉害,进入人耳的响度就越小,所以作者根据声音的响度就可以判断从多远传来,知道大雁飞行的特点了。
还有胡令能《小儿垂钓》中的“路人借问遥招手,怕得鱼惊不应人”,刘方平《月夜》中的“更深月色半人家,虫声新透绿窗纱”,刘长卿《逢雪宿芙蓉山主人》中的“柴门闻犬吠,风雪夜归人”,王维《鹿柴》中的“空山不见人,但闻人语响”,李白《访戴天道士不遇》中“犬吠水声中,桃花带雨浓”各诗句中,都说明固、液、气体各种介质能传声;而贺知章《回乡偶书》中的“少小离家老大回,乡音无改鬓毛衰”告诉我们“乡音无改”则是由于声音的音色没变。唐朝柳宗元《渔翁》中的“烟销日出不见人, 欸乃一声山水绿”,虞世南《蝉》中的“居高声自远,非是藉秋风”和刘长卿《 秋日登吴公台上寺远眺》中的“夕阳依旧垒,寒磬满空林”,则还蕴含着声反射的知识。真是“此时有声胜无声,有声无声总关情”。
3 “卧看满天云不动,不知云与我俱东”—— 力与运动现象
力能改变物体的运动状态,要判断物体是否运动,首先要选择参照物。所谓参照物,是为了确定物体的位置和描述物体的运动而被选作参考的物体。运动是绝对的,静止是相对的,是相对于参照物而言。若物体相对于参照物的位置在变化,则表明物体在运动;若物体相对于参照的位置不变,则表明物体是静止的。我们来看大家熟悉的唐代诗人李白《望天门山》:
天门中断楚江开,碧水东流至此回。
两岸青山相对出,孤帆一片日边来。
在这首诗中,就包含着动与静的关系,由于运动的相对性,在研究物体运动时,我们就首先要选择参照物,而选择的参照物若不同,物体的运动状态也就不同。如“青山相对出”是以行驶的船,帆作为参照物,那么两岸的青山是运动的;若以青山为参照物,那么船、帆就是运动的,是从太阳升起的地方飘过来的,那就有了“孤帆一片日边来”的感觉。选好了参照物,就能确定物体的运动状态了。
接下来再来看唐朝骆宾王七岁时写的《咏鹅》:
鹅鹅鹅,曲项向天歌。
白毛浮绿水,红掌拨清波。
这首诗浅显易懂地描绘了白鹅戏水的场景,白鹅能浮在绿水上,是由于它受到的重力与水对它的浮力这对平衡力作用的结果。其次,还涉及力作用相互性的知识,当“红掌”向后“拨清波”,即红掌给清波一个向后作用力的同时,根据力的作用是相互的,清波也给红掌反作用力,正是这个反作用力,所以白鹅能悠闲地向前运动。另外还有清代吴有水《风筝》中描述“只凭风力健,不假羽毛丰。红线凌空去,青云有路通”的佳句也蕴含着力与运动的关系。
关于参照物选择、力和运动现象,同学们在课堂上提出了许多:有“人在桥上走,桥流水不流” ,“暗尘随马去,明月逐人来”,“过桥分野色,移山动云根”,有“飞流直下三千尺,疑是银河落九天”,“无边落木萧萧下,不尽长江滚滚来 ”,“坐地日行八万里,巡天遥看一千河”,更有《敕勒歌》 中“风吹草低见牛羊” ,《秋歌》“秋风入窗里,罗帐起飘扬” ,刘邦《大风歌》中的“大风起兮云飞扬,威加海内兮归故乡”。一直到“满眼风光多闪烁,看山恰似走来迎,仔细看山山不动,是船行”,基础较薄弱学生也积极参与:“小小竹排江中游,巍巍青山两岸走”,尽管不算诗句,也值得表扬反思……
4 粉身碎骨浑不怕,要留清白在人间——化学现象
自然界的物质不是不变的,每时每刻都在发生着变化,有的变化是物理变化,有的是化学变化。正因为这些变化,才让我们这个世界变得如此丰富多彩。如南宋爱国诗人于谦的一首脍炙人口的《石灰吟》:
千锤万凿出深山,烈火焚烧若等闲。
粉身碎骨浑不怕,要留清白在人间。
此诗表达了于谦淡泊清廉、不畏权威、刚正不阿的高尚情操。若从科学的角度看,“千锤万凿”不正是石灰石发生了物理变化:被凿成了一个个小块,形状发生了变化;“烈火焚烧”则是在高温的条件下石灰石(主要成分CaCO3)发生了化学变化:CaCO3=CaO + CO2↑。而化学变化的同时往往伴随着物理变化,所以“粉身碎骨浑不怕,要留清白在人间”,“粉身碎骨”的生石灰(主要成分CaO)在溶于水的同时,也发生着化学变化:CaO+H2O = Ca(OH)2+热量,人间的“清白”是由空气中的CO2与石灰水(溶质是Ca(OH)2)反应生成白色的CaCO3 ,即CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O。
在这拟人化复习的时候,同学们又联想起了H2还原CuO时的打油诗:“包公静卧水晶房,轻风迎面喜洋洋,忽然一阵烈火起,烧得包公变云长,云长急令退烈火,只留轻风吹暖房”,结果大家又把H2还原CuO的步骤及注意点也好好复习了一遍。
5 花气袭人知骤暖,鹊声穿树喜新晴——热现象
世界是物质的,物质由分子等基本微粒构成。物质在变化,也就是分子等微粒在不断发生着变化,有的在变化过程中向外吸收热量,有的则向外放出热量。我们来看毛泽东七律《长征》:
金沙水拍云崖暖,大渡桥横铁索寒。
更喜岷山千里雪,三军过后尽开颜。
此诗表达了红军渡过金沙江,夺取泸定桥的惊心动魄,神勇无比的磅礴气势。“云崖”为什么会“暖”?是由于金沙水拍打云崖,对云崖做功,云崖的内能增加,温度升高,所以觉得“暖”,而“铁锁”为什么会“寒”?那得用物质的比热来解释,单位质量的某种物质,温度降低1℃或升高1℃所放出或吸收的热量,叫做这种物质的比热。比热是物质的一种特性,不同的物质有不同的比热,它反映了物质吸热(或放热)本领的大小,因为铁的比热比水的比热小,所以在相同质量,放出相同热量的情况下,铁温度就下降的快,若水温下降t,铁要下降9.13t,所以当然是“铁索寒”了。
再来看南宋陆游的《秋怀》 :
园丁傍架摘黄瓜,村女沿篱采碧花。
城市尚余三伏热,秋光先到野人家。
诗中“城市尚余三伏热,秋光先到野人家” 告诉我们早在南宋那时,陆游就意识到城市热岛效应现象。所谓城市热岛效应,就是随着城市化的发展,导致城市中的气温高于外围郊区的这种现象。在气象学近地面大气等温线图上,郊外的广阔地区气温变化很小,如同一个平静的海面,而城区则是一个明显的高温区,如同突出海面的岛屿,由于这种岛屿代表着高温的城市区域,所以就被形象地称为城市热岛。究其“热岛效应”的原因:一是工厂、交通工具排放大量的烟尘、废气;二是建筑群、马路中的砂石、水泥的比热小,在相同日照条件下温度上升明显;三是城市水面小,水的蒸发吸收城市产生的热量少;四是楼群林立,难以形成空气对流……。
还有“桃花带露浓”,“天津桥下冰初结”,“天崖霜雪霁寒宵”,“雾里山疑失,雷鸣雨未休”等都描述了水的各种物态“露、冰、霜、雪、霁、雨”的变化。而“荷花送香气”,“朱门酒肉臭”,“为有暗香来” ……则告诉我们构成物质的分子时刻在运动的科学知识。
课堂上,同学们还提出了“臣心一片磁针石,不指南方不肯休”的磁现象;“神龟虽寿,犹有竟时”,“春风又绿江南岸”,“春江水暖鸭先知”,“羌笛何须怨杨柳,春风不度玉门关”,“天街小雨润如酥,草色近看遥却无”,“北风卷地白草折,胡天八月即飞雪”,“忽如一夜春风来,千树万树梨花开”,“人间四月芳菲尽,山寺桃花始盛开”,“高处不胜寒”,“落红不是无情物,化作春泥更护花”,“春蚕到死丝方尽,蜡炬成灰泪始干”,“离离原上草,一岁一枯荣。野火烧不尽,春风吹又生”,“一年十二度圆缺”,“月有阴晴圆缺”等许多涉及生命、物候、地理天文科学现象。
大千世界,山山水水到处充满着诗情画意,弥漫着科学文化。正如朱熹所说“一草一木,皆涵至理”。而《科学课程标准》指出:“新课程的培养目标应体现时代要求,要使学生具有科学和人文素养”,以达到“提高全体学生的科学素养”的教学目标。教师在复习时充分挖掘学生头脑中的诗歌资源,将文学知识和科学知识相互渗透,不仅让广大学生欣赏更多的优美诗句,同时也整理巩固了所学的各类科学知识,增大了获知“胃口”,开阔了视野、启发了联想、活化了思维、激发了兴趣,寓教于乐,正可谓是“艺理交错意趣生,读诗辨理知识明”。
参考文献:
[1]《科学课程标准解读》.湖北教育出版社,02年5月第1版
[2]《中小学生必背古诗词》.中国大百科全书出版社, 03年9月第1版
[3]弓学莲.《唐诗中的物理现象》.《物理教学探讨》.06年第2期
(栏目编辑王柏庐)