讓科學(xué)知識為文學(xué)添彩

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(xué)靈氣。文人們在用感性的筆觸記錄下眼中山水風(fēng)雨的同時(shí)，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(xué)道理，文學(xué)和科學(xué)融合一體，相互生輝。

關(guān)鍵詞：初中科學(xué)；古詩詞；光學(xué)原理；參照系原理；物候原理；生態(tài)原理

任何一門學(xué)科都不能脫離其他學(xué)科而獨(dú)立存在，學(xué)科與學(xué)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(xué)是一門自然學(xué)科，在初中科學(xué)的教學(xué)過程中經(jīng)常會遇到科學(xué)史，古人對自然現(xiàn)象的認(rèn)知過程。本文的選題著眼學(xué)科之間的聯(lián)系，從小范圍的角度去研究學(xué)科中的某一方面的知識。我國著名的科學(xué)家葉永烈曾經(jīng)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(lǐng)風(fēng)騷數(shù)百年，寫下多少長詩短句。然而，人們習(xí)慣地只從文學(xué)的角度審詩、選詩、注詩、評詩，其實(shí)，許多詩詞中包含科學(xué)原理。我們不妨換個(gè)角度，用科學(xué)的眼光來審詩、選詩、注詩、評詩?！币虼耍议_始留意起古詩以及古詩中的相關(guān)科學(xué)知識。我發(fā)現(xiàn)，自然科學(xué)領(lǐng)域光學(xué)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(xué)和分子運(yùn)動原理

光是地球生命能量的來源之一，是人類生活的依據(jù)。約在公元前400多年（先秦時(shí)代），中國的《墨經(jīng)》中記錄了世界上最早的光學(xué)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(xiàn)和應(yīng)用了光學(xué)知識原理。后來唐代詩人白居易的《憶江南》：“江南好，風(fēng)景舊曾諳。日出江花紅勝火，春來江水綠如藍(lán)。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(lán)”絕非詩人的夸張遐想之作，而是有著科學(xué)依據(jù)的事實(shí)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(qiáng)，故穿過霧區(qū)進(jìn)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(dāng)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(dāng)“春風(fēng)又綠江南岸”時(shí)，兩岸青山披綠，空中藍(lán)天白云，它們倒映在風(fēng)平浪靜的水里，自然是綠更濃，天更藍(lán)。

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(yùn)涵著光學(xué)知識的?！皻堦栦佀小笔怯捎诠獾姆瓷?、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(xiàn)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?yàn)楣獍l(fā)生了全反射的緣故。“月似弓”則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(xiàn)象，還揭示了產(chǎn)生“虹”的兩個(gè)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(shí)無刻都隨著地球的自轉(zhuǎn)處于運(yùn)動狀態(tài)之中。運(yùn)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(yùn)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(yùn)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(fēng)光多閃爍，看山恰似走來迎，仔細(xì)看山山不動，是船行。在這首詩中，詩人對山的運(yùn)動狀態(tài)的描述并不一致，是詩人寫錯(cuò)了嗎？非也。由于運(yùn)動的相對性，在研究物體運(yùn)動時(shí)，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(yùn)動狀態(tài)也就不同。山動，是以行駛的船為參照物，那遠(yuǎn)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(gè)風(fēng)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(dāng)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(rèn)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(fēng)”這一句詩，詩人用了兩個(gè)動詞“飛”和“風(fēng)”描寫了靜態(tài)的“花”和“榆堤”，從而襯托出船速之快。就當(dāng)“花”和“榆堤”似飛如風(fēng)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?yàn)樵娙耸且宰约簽閰⒖枷?。船（或車）上的人看遠(yuǎn)處的青山時(shí)常有“看山恰似走來迎”的感覺，是因?yàn)檫x擇自己為參考系，就有了遠(yuǎn)處景物跟著人向前行的感覺了；天上的云、月離人太遠(yuǎn)，人移動時(shí)，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(shí)人再參照周圍景物，明白自己是在運(yùn)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(shí)交替，感受萬物變化，習(xí)以為常。然而，如果能夠認(rèn)真觀察和思考，就能夠發(fā)現(xiàn)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(nóng)立國，勞動人民在長期的生產(chǎn)勞動中積累了許多物候知識以指導(dǎo)自己的農(nóng)事活動。簡單地說，物候就是植物的萌發(fā)、開花、結(jié)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(gè)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(zhuǎn)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(shí)節(jié)，在山中卻遇上了意想不到的春色。這種自然界的強(qiáng)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(diǎn)。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(shí)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(gè)月左右的時(shí)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(fēng)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(yuǎn)上白云間，一片孤城萬仞山。羌笛何須怨楊柳，春風(fēng)不度玉門關(guān)”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(guān)。

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(zhì)基礎(chǔ)，它包括大氣、水、土壤、生物和各種礦物資源等，這些物質(zhì)在生態(tài)系統(tǒng)中實(shí)際上是彼此流通的一個(gè)循環(huán)過程。詩人們在欣賞自然美景時(shí)，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(zhì)的科學(xué)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(fēng)吹又生。這首五言古詩的前四句，指出了兩個(gè)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(diǎn)；第二是這循環(huán)是隨氣候而轉(zhuǎn)移的，春風(fēng)一到，芳草就蘇醒了。詩中“落紅不是無情物，化作春泥更護(hù)花”一句，更是將生態(tài)平衡中的物質(zhì)循環(huán)理論形象地表現(xiàn)出來了。落花和落葉一樣，是大自然物質(zhì)再循環(huán)的必需品。當(dāng)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?nèi)绻藶榛蜃匀灰蛩氐母蓴_超過了這個(gè)限度，生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性就會被破壞。我們應(yīng)樹立生態(tài)倫理，愛護(hù)野生動物，保護(hù)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(xué)靈氣，彌漫著科學(xué)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(fēng)雨的同時(shí)，也向世人傳遞著一種理性的光芒，正如英國物理學(xué)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(nèi)心深處吸取某種智慧的最好力量。”教師在日常的教學(xué)中適時(shí)引入詩詞佳句，充分挖掘?qū)W生頭腦中的詩歌資源，將文學(xué)知識和科學(xué)知識相互滲透，不僅能使學(xué)生欣賞更多的優(yōu)美詩句，同時(shí)也讓學(xué)生鞏固了更多的物理知識，極大地激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，正可謂是“藝?yán)斫诲e(cuò)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(jīng)意的記錄，詩意的棲居在叢墨卷香里，等待我們?nèi)グl(fā)現(xiàn)、去探究、去審視、去敬仰。

參考文獻(xiàn)：

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2.《清澈的理性》選編組編.清澈的理性——科學(xué)人文讀本.上海教育出版社.

3.王凌云.文學(xué)詩句在物理教學(xué)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(xué)）