《论衡》中的物理教学资源

摘" 要：本文探讨了《论衡》中有关力、热、电磁、光和声等方面的中学物理教学资源，并以这些课程资源为例，论述课程资源在中学物理教学新课引入、新课讲授、知识巩固和课后习题四个环节中的应用。通过利用传统文化中的中学物理课程资源进行教学，教师能够在柯诗婷 郭庆 戴耀东 乔翠兰激发学生学习兴趣、帮助学生建构知识的同时，增强学生的文化自信。

关键词：课程资源；传统文化；课堂教学

通讯作者：张佳蕊（2000—" ），女，在读硕士研究生，主要研究方向为中学物理教学。

1" 引言

中华优秀传统文化是我国巨大的文明宝库，2022年9月开始实施的《义务教育物理课程标准（2022年版）》强调了中华优秀传统文化教育在所有学科学习中的重要作用，要求教师发掘并运用优秀传统文化资源进行教学。［1］中国古代的科技发展一直走在世界前沿，古代的物理学发展也有着许多辉煌的成就。对于正在不断开发各类中学物理课程资源的教育工作者来说，传统文化是一个巨大的宝藏，要接触到这个宝藏，就需要以流传至今的古籍、器物等作为媒介。

《论衡》由东汉王充所著，是一部批判封建迷信的无神论著作。《论衡》否定了当时社会对许多自然现象的神学解释，给出了科学的论述。若加以合理开发和利用，该书可以在物理教学中起到良好效果，是值得挖掘的经典古籍。

2" 《论衡》中的物理教学资源

本文共列举了《论衡》一书中19处可供中学物理课程使用的资源，涉及力、热、电磁、光、声等方面。

2.1" 力学资源

《论衡》中记载了许多关于力学方面的观察和研究。其中《效力篇》中就有关于力的相互作用的

描述，指出力气再大的人也不能举起自己。从中学物理知识的角度来看，是因为力的作用是相互的，施力物体和受力物体必须同时存在。《状留篇》中有“且圆物投之于地，东西南北，无之不可。策杖叩动，才微辄停”［2］，描述了如果将球形的物体丢到地上，它能朝各个方向滚动，只有去碰动它才可能让其短暂停留。从此处记载可以看出，王充已经初步意识到力是改变物体运动状态的原因。同出自《状留篇》中的“针锥所穿，无不畅达。使针锥末方，穿物无一分之深矣”［3］讲述了关于压力的作用效果，也就是压强的描述，这句话的意思是用针或者锥子这类尖锐的东西去穿刺物体，很容易穿过，但是将针或者锥子的顶端磨平，再用同样的方法去穿刺物体，就很难达到相同效果了。在物理学中，这是因为在大小相同的力的作用下，接触面积小的压力作用效果明显，而受力面积大的压力作用效果不明显。《状留篇》中对惯性的相关现象也多有观察，例如激流中的小石头会被水冲走而大石头不会，是因为大石头比小石头重，由这个现象可以得出物体的惯性大小由物体的质量决定。同样与惯性有关的现象还有“是故车行于陆，船行于沟，其满而重者行迟，空而轻者行疾”［4］，此句所示的现象涉及物体质量是影响摩擦力大小的因素这一物理原理。《论衡》中还有一些运动学方面的记载，例如《说日篇》中王充就已经提出了运动快慢的概念，文中提及太阳日夜各走一千里的速度和麒麟白天走一千里的速度是一样的；还写到船在水上行走，近看觉得快，远看觉得慢，其实速度是相同的，只是视线的远近不同。

2.2" 热学资源

《论衡》中关于热学部分的讲述主要涉及三个方面：一是物态变化；二是热传递；三是热胀冷缩。《说日篇》中有关于云、雾、雨、露、霜、雪的表述：“云雾，雨之征也，夏则为露，冬则为霜，温则为雨，寒则为雪。雨露冻凝者，皆由地发，不从天降也。”［5］另外《感虚篇》中有写到“寒不累时则霜不降，温不兼日则冰不释”［6］，意思是霜降是一段时间寒冷的积累，而冰雪消融也是一段时间温暖的积累。这两处记载是对各种物态变化现象及其发生条件的观察。《论衡》中对热传递的条件和效率的概述有《寒温篇》中的“夫近水则寒，近火则温”［7］，意思是靠近水会让人感到寒冷，而靠近火会让人感到温暖。以及《感虚篇》中“倚一尺冰置庖厨中，终夜不能寒也”［8］，这句话的意思是在厨房里放一块冰，一整晚也不能使厨房凉起来。

2.3" 电磁学资源

《是应篇》中有对磁石和雷电现象的描述。在书中，作者对司南，也就是古代指南针进行了介绍——“司南之杓，投之于地，其柢指南”［9］；《龙虚篇》中对雷电何时产生作出了解释，是“云雨至则雷电击”［10］；《乱龙篇》中的“顿牟掇芥，磁石引针”［11］是对摩擦起电和吸铁石的记载（顿牟指的是琥珀），这句话是指琥珀摩擦后可以吸引轻小物体，而磁石可以吸住铁针。

2.4" 光学和声学资源

在《率性篇》中，有关于凸透镜取火的最早记录：“消炼五石，铸以为器，磨砺生光，仰以向日，则火来至”［12］，这是《论衡》中关于光学内容的记载。同时王充在《论衡》中还涉及声音的产生与传播，《论死篇》中揭示了人如何发出不同的声音：“气括口喉之中，动摇其舌，张歙其口”［13］，意思是人发声是将气吸入口和喉咙中，通过改变舌头和嘴巴的状态来改变气流在口中的状态从而发出不同的声音。在《变虚篇》中，作者用与视线范围类比的方法，揭示了声音的响度随距离增加减小的现象。

3" 《论衡》中的物理资源应用

开发各类中学物理课程资源的最终目的是将其有效地运用到教学中，《论衡》中的中学物理课程资源应该经过适当整理加工后有机地融入物理教学的各个环节中。下文从物理课堂的新课引入、新课讲授、知识巩固、课后习题四个方面，以《论衡》中的中学物理课程资源为例，就物理课堂中如何利用这些资源提出一些想法。

3.1" 在新课引入中的应用

新课引入作为一堂课的开始，往往要吸引学生的注意力，激发学生的学习兴趣和学习热情，引导他们进入物理知识学习的情境中。《论衡》中的例子都十分贴近生活，从现象出发，生动形象，又具有科学的探究性，很适合在新课引入中呈现，引导学生进入物理情境。［14］

案例一" 教师可以将《论衡》用于人教版初中物理八年级上册第五章第1节“透镜”的引入部分。以火的使用是人类生存的必要条件为情境，引导学生思考可行的取火方式有哪些，学生可能回答“钻木取火”“放大镜生火”等取火方式，教师引出《论衡·率性篇》中相关记载：“消炼五石，铸以为器，磨砺生光，仰以向日，则火来至。”意思是熔化五石，铸成镜状，并且研磨光滑，上仰对向太阳，不一会儿火就来了。这也就是学生所说的“放大镜取火”的最早记录，也就是运用透镜来取火的实例，从而带领学生走入《透镜》一节的学习，一同探究透镜取火的原理。

设计意图：从古籍《论衡》中记载的有关透镜的现象出发，教师将其与生活中放大镜取火现象相联系，激发学生对透镜的兴趣和学习热情，从古人对生活的探索中培养学生的探索精神。同时，由于《论衡》中对透镜取火的记载是世界上已知最早的，教师带领学生学习相关知识还可以加强学生的文化自信。

3.2" 在新课讲授中的应用

在学习重难点时，有学生会遇到很多难以理解的地方。教师可以通过对生活现象的分析解释帮助学生更加直观地解决问题。《论衡》中有很多与生活相关的示例和解释，教师可以将其利用起来。

案例二" 教师在人教版初中物理八年级下册第七章第1节“力”的教学中讲授“力的作用是相互的”知识点时，可以引用《论衡·效力篇》中“古之多力者，身能负荷千钧，手能决角伸钩，使之自举，不能离地。”［15］大概意思是有的人力气很大，可以举起很重的东西，但是如果要他来举起自己，却不能使自己离地。请学生试试究竟能不能在不借助其他物体的情况下举起自身，从实践中思考“自举不能离地”的原因，认识力不能脱离物体存在，且施力物体和受力物体是同时存在的，进而理解力的作用是相互的。

设计意图：利用古文记载让学生关注到平时被忽略的生活现象，激发他们的求知欲；并从对生活现象的分析中理解知识点，突破抽象的知识难点；贯彻物理源于生活的科学思想。

3.3" 在知识巩固中的应用

学生对物理知识的掌握不是教师进行一次新课教学就能实现的。新知学习过后的巩固环节必不可少。教师可以给出《论衡》中的相关描述，要求学生利用所学知识进行解释，这是一种很好的知识巩固的方法。

案例三" 在人教版初中物理八年级上册第三章“物态变化”的学习之后，教师可以利用王充在《论衡·说日篇》中对于云、雾、雨、露、霜、雪的描述来帮助学生巩固六种物态变化的学习。《论衡·说日篇》中记载：“云雾，雨之征也，夏则为露，冬则为霜，温则为雨，寒则为雪。雨露冻凝者，皆由地发，不从天降也。”在当时，王充已经能脱离神学的说法，科学地解释了水循环的大概过程。在学习完物态变化之后，教师可以请学生利用所学知识描述自然界的水循环及其发生的条件。教师在描述水循环的同时引导学生认识到水资源浪费的不可逆性，促使学生在生活中养成保护水资源的习惯。

设计意图：教师可以从古文记载的真实情境出发，帮助学生巩固知识、提升解决实际问题的综合能力，同时对学生进行反对迷信和保护环境的思政教育。［16］

3.4" 在课后习题中的应用

物理的学习过程需要讲练结合，在课堂学习之后，学生还需要经过一定量的练习才能达到更好的学习效果。《论衡》之类的古籍中与物理知识相关的句子可以作为问题情境和题干提出。

案例四" 《论衡·状留篇》中有“针锥所穿，无不畅达”的说法，意思是用针和锥子去扎物体很容易穿过去，是因为在压力大小相同的情况下，针和锥子的施力面积小，所以它们的压力作用效果更明显。“使针锥末方，穿物无一分之深矣”，将针和锥子的末端磨平，用同样的力去扎同样的物体就不能穿过了，这是通过改变接触面积来改变压力的作用效果。

设计意图：帮助学生巩固压力作用效果的影响因素知识点，鼓励他们发现生活中的物理现象，并促使学生将物理知识运用于实践。

4" 结语

王充在《论衡》中记载的不仅是物理观念，还蕴含着物理思想。利用古籍作为物理教学资源，教师在传授知识的同时也可以传授思想，让学生看到先辈们对科学的探索和取得的成就，增强文化自信。与此同时，教师也要让学生看到中国古代物理在理论方面的局限性。中国古代的物理研究大多数仅停留在对现象的观察和描述上，没有达到总结规律的程度。所以在利用古籍作为教育资源时，教师既要向学生传达中国古代科学发展的优越之处，激发学生的民族自豪感以及向先辈们学习的情感，也要带领学生辩证地看到中国古代物理的不足之处。教师应告知学生，我们既要继承古人的科学研究精神，又要发展这样的精神。

参考文献

［1］中华人民共和国教育部.义务教育物理课程标准（2022年版）［M］.北京：北京师范大学出版社，2022：前言2.

［2］［3］［4］［5］［6］［7］［8］［9］［10］［11］［12］［13］［15］（东汉）王充.论衡［M］.长沙： 岳麓书社，2015：176，175，177，146，64，178，64，219，79，198，21，257，164.

［14］段宜君，刘碧蕊.物理学科核心素养视角下的中国物理学史教学策略探究［J］.物理通报，2022（12）：128-132，137.

［16］张琨，贾永超，陈超然.高中物理课程思政资源开发的原则与途径［J］.物理教学探讨，2022，40（10）：6-9，14.