科幻影视助力中学物理教学

(四川师范大学物理与电子工程学院，四川 成都 610100)

俗话说“兴趣是最好的老师”，兴趣是创造力的源泉，积极、健康的情感状态可促进学生的认知活动。影视资源就是这样，它能迅速激发观看者的兴趣。我国著名的科幻作家刘慈欣写道：国内科幻读者百分之九十五是青少年，青少年对宇宙的好奇，对新世界的渴望，正是科幻文学的灵魂所在。青少年对其浓厚的兴趣及科幻影视中所蕴含的丰富物理学知识都可助力于物理教学，将影视情景创设与物理教学相结合，能充分调动学生的多感官参与，提升教学效率。科幻影视中科学与合理幻想相结合的因素，能提升学生的创新意识、创新能力以及想象能力，有利于学生抽象知识的学习。

如何选择科幻影视进入物理课堂呢？笔者认为应从学生的角度出发，择其熟悉的影视片段。《地心游记》是中学生必读世界名著之一，由它改编而来的科幻电影于学生而言必是熟悉的，引导学生在看影片的同时体会其蕴含的物理知识，发掘影视中存在的谬误，体会物理学的魅力，提高学生的物理学科能力。

1 体会精彩片段，助力中学物理教学

《地心游记》中讲述了里登布洛克教授在一本古老的书籍中偶然得到了一张羊皮纸，发现有人曾到地心旅游，布洛克教授也决心去地心游历一番。经历迷路、缺水、史前生物等种种险情，最后回到地面。在电影中，地质学家特雷弗和他的侄子肖恩以及向导汉娜因机缘巧合来到了地心，开启了他们的探险之旅。

1.1 影视中的尖端放电

播放影视片段，一行三人来到斯奈弗山顶，地质学家找到了记录数据的传感器，正准备带走它的时候雷电来临了。在学生观看影视片段之前让他们仔细观察该传感器的形状，以及思考为什么该传感器会吸引闪电。

解析：通过影视片段的观看，学生易注意到传感器的顶端是尖锐的。在云层里，常常是正电荷聚集在云层的上面，负电荷聚集在云层的下面。当带电的云离地面较近时，云和地形成一个巨大的电容器。云和大地各是电容器的一极，它们之间的大气就是电介质。下雷雨时两极之间的电场很强，能达每米几万伏，会将空气击穿，进行放电。放电时，空气分子发生电离，在云和大地之间形成电流通路，而电偏爱走电阻最小的通路。该传感器的上端是尖的，尖端容易放电，便产生视频片段中的现象。在学习知识的同时，也可以对学生进行安全教育，比如当雷暴来临时，你刚好在空旷的田野或开阔地带时，应尽快寻找有防雷设施的地方躲避，若当时找不到躲避的地方，切记：处于低矮的地方比处于突出的高地更安全。

1.2 影视中的拋体运动

在影视片段中，一行三人来到了一个矿井，想顺着铁轨乘着矿车离开这里。乘坐矿车时，他们发现前面有一段铁轨缺失，可让学生思考：你如果在这种情景下会怎样做？而他们又是如何渡过险境，其中的原因是什么？

解析:在该影视片段中，看到缺口后特雷弗让汉娜拉闸减速，而汉娜说；“拉闸，我们会挂掉的。”最后在汉娜的坚持下，大家平安地渡过了险境，我们来分析其中所蕴含的物理知识。

通过分析，我们大致可以抽象出如图1的物理问题情境。我们需要越过一个缺口，缺口的上下高度差为h，缺口的宽度为S，离开缺口时的速度为v，与水平方向夹角为θ。

图1

1.3 影视中的磁场的性质

播放影视片段：在接近地心深处时，特雷弗将肖恩父亲的遗物――指南针给肖恩，并告诉他在这里指南针的指向和地面是不同的，“北就是南，南就是北”，这其中的原因是怎样的呢？

解析：指南针的主要组成部分是一根装在轴上的磁针，磁针可以自由转动，并且在静止时磁针的N极指向地理北极，地球上地理北极对应的是地磁场的S极，我们知道在磁体的外部，磁感线总是从N极出发回到S极，而小磁针静止时N极的指向就是磁感线的方向，为地理北极。磁感线是闭合的曲线，即在磁体内部的时候磁感线的方向时从南极出发回到北极，与磁场外部恰好相反，于是便有了视频片段中“北就是南，南就是北”的说法。

2 揭示影视谬误，提升物理自信

在影视片段中，三人被困山洞，寻找出路时遇到了一个深洞，想测量这洞的深度。在观看前，引导学生去思考：可怎样测量洞的深度？影片中又是怎样测量深度的，其理论依据是什么？

解析：通过影视片段的赏析，学生易知此处的理论依据为自由落体运动规律。肖恩说大约三秒后看到荧光棒落地，教授脱口而出深为200英尺，对吗？根据影视中的情景，设t=3s，成年男子脚到肩的高度约为h=1.6m，求H的数值。

3 结语

利用科幻影视作品助力物理教学，能引起学生强烈的共鸣，推动学生的思维从形象到抽象的过渡，使其体会物理与生活的联系，提高学习物理的兴趣。在利用科幻影视创设影视物理情景时，一定要先引导学生，让其明确需要注意到的现象或者要探究的问题。在对科幻影视片段进行筛选时，要以内容的相关性为准则。

影视资源的种类丰富，但没有任何一种能够取代科幻影视在物理教学中的作用。我们可借科幻影视资源助力中学物理教学，以培养学生的物理学习兴趣，发展我国的科幻文艺事业。

[1] 刘慈欣.刘慈欣谈科幻[M].湖北：湖北科学技术出版，2014.

[2] 张翎宇,吴航行.中国科幻电影的现状及其思考[J].电影评介,2011,13(10).