科幻影視助力中學物理教學

(四川師范大學物理與電子工程學院，四川 成都 610100)

俗話說“興趣是最好的老師”，興趣是創造力的源泉，積極、健康的情感狀態可促進學生的認知活動。影視資源就是這樣，它能迅速激發觀看者的興趣。我國著名的科幻作家劉慈欣寫道：國內科幻讀者百分之九十五是青少年，青少年對宇宙的好奇，對新世界的渴望，正是科幻文學的靈魂所在。青少年對其濃厚的興趣及科幻影視中所蘊含的豐富物理學知識都可助力于物理教學，將影視情景創設與物理教學相結合，能充分調動學生的多感官參與，提升教學效率。科幻影視中科學與合理幻想相結合的因素，能提升學生的創新意識、創新能力以及想象能力，有利于學生抽象知識的學習。

如何選擇科幻影視進入物理課堂呢？筆者認為應從學生的角度出發，擇其熟悉的影視片段。《地心游記》是中學生必讀世界名著之一，由它改編而來的科幻電影于學生而言必是熟悉的，引導學生在看影片的同時體會其蘊含的物理知識，發掘影視中存在的謬誤，體會物理學的魅力，提高學生的物理學科能力。

1 體會精彩片段，助力中學物理教學

《地心游記》中講述了里登布洛克教授在一本古老的書籍中偶然得到了一張羊皮紙，發現有人曾到地心旅游，布洛克教授也決心去地心游歷一番。經歷迷路、缺水、史前生物等種種險情，最后回到地面。在電影中，地質學家特雷弗和他的侄子肖恩以及向導漢娜因機緣巧合來到了地心，開啟了他們的探險之旅。

1.1 影視中的尖端放電

播放影視片段，一行三人來到斯奈弗山頂，地質學家找到了記錄數據的傳感器，正準備帶走它的時候雷電來臨了。在學生觀看影視片段之前讓他們仔細觀察該傳感器的形狀，以及思考為什么該傳感器會吸引閃電。

解析：通過影視片段的觀看，學生易注意到傳感器的頂端是尖銳的。在云層里，常常是正電荷聚集在云層的上面，負電荷聚集在云層的下面。當帶電的云離地面較近時，云和地形成一個巨大的電容器。云和大地各是電容器的一極，它們之間的大氣就是電介質。下雷雨時兩極之間的電場很強，能達每米幾萬伏，會將空氣擊穿，進行放電。放電時，空氣分子發生電離，在云和大地之間形成電流通路，而電偏愛走電阻最小的通路。該傳感器的上端是尖的，尖端容易放電，便產生視頻片段中的現象。在學習知識的同時，也可以對學生進行安全教育，比如當雷暴來臨時，你剛好在空曠的田野或開闊地帶時，應盡快尋找有防雷設施的地方躲避，若當時找不到躲避的地方，切記：處于低矮的地方比處于突出的高地更安全。

1.2 影視中的拋體運動

在影視片段中，一行三人來到了一個礦井，想順著鐵軌乘著礦車離開這里。乘坐礦車時，他們發現前面有一段鐵軌缺失，可讓學生思考：你如果在這種情景下會怎樣做？而他們又是如何渡過險境，其中的原因是什么？

解析:在該影視片段中，看到缺口后特雷弗讓漢娜拉閘減速，而漢娜說；“拉閘，我們會掛掉的。”最后在漢娜的堅持下，大家平安地渡過了險境，我們來分析其中所蘊含的物理知識。

通過分析，我們大致可以抽象出如圖1的物理問題情境。我們需要越過一個缺口，缺口的上下高度差為h，缺口的寬度為S，離開缺口時的速度為v，與水平方向夾角為θ。

圖1

1.3 影視中的磁場的性質

播放影視片段：在接近地心深處時，特雷弗將肖恩父親的遺物――指南針給肖恩，并告訴他在這里指南針的指向和地面是不同的，“北就是南，南就是北”，這其中的原因是怎樣的呢？

解析：指南針的主要組成部分是一根裝在軸上的磁針，磁針可以自由轉動，并且在靜止時磁針的N極指向地理北極，地球上地理北極對應的是地磁場的S極，我們知道在磁體的外部，磁感線總是從N極出發回到S極，而小磁針靜止時N極的指向就是磁感線的方向，為地理北極。磁感線是閉合的曲線，即在磁體內部的時候磁感線的方向時從南極出發回到北極，與磁場外部恰好相反，于是便有了視頻片段中“北就是南，南就是北”的說法。

2 揭示影視謬誤，提升物理自信

在影視片段中，三人被困山洞，尋找出路時遇到了一個深洞，想測量這洞的深度。在觀看前，引導學生去思考：可怎樣測量洞的深度？影片中又是怎樣測量深度的，其理論依據是什么？

解析：通過影視片段的賞析，學生易知此處的理論依據為自由落體運動規律。肖恩說大約三秒后看到熒光棒落地，教授脫口而出深為200英尺，對嗎？根據影視中的情景，設t=3s，成年男子腳到肩的高度約為h=1.6m，求H的數值。

3 結語

利用科幻影視作品助力物理教學，能引起學生強烈的共鳴，推動學生的思維從形象到抽象的過渡，使其體會物理與生活的聯系，提高學習物理的興趣。在利用科幻影視創設影視物理情景時，一定要先引導學生，讓其明確需要注意到的現象或者要探究的問題。在對科幻影視片段進行篩選時，要以內容的相關性為準則。

影視資源的種類豐富，但沒有任何一種能夠取代科幻影視在物理教學中的作用。我們可借科幻影視資源助力中學物理教學，以培養學生的物理學習興趣，發展我國的科幻文藝事業。

[1] 劉慈欣.劉慈欣談科幻[M].湖北：湖北科學技術出版，2014.

[2] 張翎宇,吳航行.中國科幻電影的現狀及其思考[J].電影評介,2011,13(10).