第163章 编写教材（1/2）

岭南的夏天，湿热多雨。山海之间的格物书院营造工地，在短暂的晴日里挥汗如雨，在连绵的雨幕中则只能进行一些室内作业或暂时休整。然而，对于云湛而言，无论晴雨，他案头那盏油灯，总是亮到深夜。营造的具体事务已大部分交付给赵德柱、林清源及几位招募来的营造管事，他将更多的精力，投入到了一项在他看来比修建房舍更为基础、也更为紧要的工作——编写教材。

招聘启事发出后，陆续有“怪才”前来，其中几位确有其才实学，已初步留下帮忙或待进一步考察。但云湛明白，要系统地教授那些被他命名为“数学”、“格物”、“化学”的知识，不能仅靠师徒口耳相传或零散的技艺展示。他需要一套能够将现代科学知识框架与这个时代的认知水平、语言习惯相结合，循序渐进、深入浅出的教材。否则，书院的教学将是无源之水，无本之木。

这项工作，无人可以代劳。只有他这个穿越者，才知晓那套跨越千年的知识体系的内在逻辑与核心精髓。他必须亲自动手，进行一场艰苦的“知识翻译”与“体系重构”。

他的临时书房——一间比工棚稍好、用木板隔出的干燥房间——的墙壁上，贴满了各种提纲、图表和待解决的问题。桌上堆放着厚厚的稿纸、各类算书、农书、匠作则例，乃至一些杂记志怪中涉及自然现象的描述。几支毛笔、炭笔散落一旁，砚台里的墨常常干涸又磨新。

云湛从最基础的《基础数学》开始。他知道，数学是一切定量科学和工程技术的基础。然而，这个时代虽已有《九章算术》、《周髀算经》等杰出着作，但表述方式、符号系统与现代迥异，且缺乏系统的公理化思想和严密的逻辑推演体系。

他不能直接引入阿拉伯数字和现代运算符号（那太突兀，且缺乏文化根基），但可以利用汉字数字和算筹表示法，重新梳理。他决定从最直观的“数”与“形”开始。

第一章，“数与运算”。他用“一、二、三……”汉字数字，结合算筹摆放图示，讲解整数、零的概念（引用《九章》中已有的“空位”思想），以及加减乘除的基本法则。他摒弃了繁琐的“歌诀”记忆，尽量用实际例子（如分田、均赋、交易）来引出算法，强调每一步的理由。

第二章，“度量衡与比例”。结合当时官方度量衡（尺、升、斤等），讲解长度、面积、体积、重量、时间的测量与单位换算。引入“比例”概念，用“衰分”（比例分配）、“均输”（平均负担）等传统问题来阐述，但明确指出其背后的数学原理是“比值相等”。

第三章，“图形初步”。从“方、圆、直、曲”等直观概念入手，介绍点、线、面。重点讲解三角形（特别是直角三角形，引入“勾三股四弦五”的实例并尝试推广）、四边形、圆的基本性质和简单计算（如方田、圭田、圆田的面积）。他小心翼翼地引入“角度”的模糊概念，用“矩”（直角）、“半矩”等来描述，并制作了简易的“半圆仪”（量角器雏形）模型作为教具图示。

第四章，“方程初步”。从“鸡兔同笼”、“物不知数”等传统难题入手，引入未知数的思想。他用“天元”、“地元”等代称未知量，讲解简易一元一次方程的建立与“演草”（求解）过程，强调“等式两边同加同减、同乘同除（非零）其值不变”的基本原理。

每编写一节，他都会停下来反复推敲：这里的表述，一个略有算学基础的童生或匠人能看懂吗？这个例子是否贴近他们的生活经验？这个概念是否超越了时代认知太多，需要更迂回地引入？他常常为了一个术语的准确与易懂，翻阅大量古籍，或与暂留的几位通算学者讨论良久。

写完《基础数学》的初稿（计划还有更高阶的“代数初步”、“几何探微”等分册，暂未动笔），云湛马不停蹄地开始《物理常识》（他暂定名，心中对应的是基础物理学）的编写。这难度更大，因为许多概念在此时代几乎完全没有对应词汇和理论基础。

他决定从最直观的“力”和“运动”开始。开篇引用《墨经》中“力，刑之所以奋也”（力是使物体运动的原因）等朴素观点，然后通过大量日常和工匠实例来展开：为什么杠杆能省力？（他用桔槔、秤杆举例，引入“支点”、“力臂”的图示描述）；为什么斜面搬重物更省力？（结合栈道、引水槽）；滑轮、轮轴的作用是什么？水流为什么从高往低？船为什么能浮在水面？（联系“曹冲称象”的典故，引出浮力思想的萌芽）……

对于更抽象的概念，如“能量”（他称之为“效能”或“势能”），他避开了直接定义，而是通过“蓄势待发的弓弩”、“高处的水车”、“燃烧的木炭”等现象，描述其“能够做功、引起变化”的特性。声、光、热部分，则多结合乐器、镜鉴（平面镜、凹镜）、燧石取火、温度变化等常见现象进行观察性描述，暂不深入波动、粒子等本质。