2023年12月21日下午第二课，物理组青年教师成长营每月例行主题论坛活动在融创楼二楼会议室举行，本次论坛活动的主题为“科幻电影在高中物理教学中的应用研究”。
主讲人陈孟磊老师首先从研究背景出发，科幻电影对普通教师来说极易获得，有利于推广和普及。科幻作品作为文娱产业一部分，尤其是科幻电影，已经发展得相当成熟。科幻作品能够展示错误操作或危险实验后果，可以成为安全可靠的虚拟的实验室。科幻作品的教学效果比较直观生动，能够为学生提供多样化更具吸引力的知识体验。科幻作品效果远远超出正统“科普”的效果，也远远超出学校教育所引起学生对科学知识的关注。
接着介绍了目前国内外的研究现状。在国外的教育学界，将科幻作品作为教学工具并不是一个新的概念。 1971 年，Dave Samuelson在第六十一届国家英语教师理事会大会上提出了“在通识课程上利用科幻小说教学”的提案，可以推广到多个学科当中。2002 年《工程教育期刊》的一篇文章中报道，华盛顿州立大学的克拉克学院在本科一、二年级开设了相关课程，将科幻小说引入到了工程教学中。 2007 年，加利福尼亚州教育部将科幻小说《普罗米修斯》列入到数学、科学学科推荐阅读书单中，以提高学生对于科学的兴趣。 2007 年 8 月份，美国科学教育部部长建议将当下流行的科幻连续剧《神秘博士》里面的一些情节运用到科学教学中，以代替部分内容枯燥的教材。在中国，2015年北师大招收了首位科幻文学博士生，标志着科幻研究的高度再一次得到提升。2015年8月刘慈欣获得国际科幻大会颁发的“雨果奖”后，越来越多的学者开始研究科幻小说。但是目前对其教育价值的研究还非常有限， 将其应用于具体学科的研究屈指可数。
继续介绍了科幻作品的应用策略，比如在 2015 年上映的科幻大片《火星救援》中，人类首次成功登陆火星。宇航员们遭遇了巨型风暴，其中一名叫马克的宇航员被误以为无法生还而被留在了火星。马克利用掌握的科学知识在火星上生存下来，等待地球的救援。在救援的过程中， NASA计划用霍曼转移来为宇航员马克提供食物补给，其中霍曼转移是两个高度不同的轨道间转移经常用到的一种方式。在高中物理万有引力与航天这一专题中，困扰很多学生的卫星变轨问题其实就是影片中的霍曼转移。霍曼转移涉及到两次水平动力加速，第一次于圆形轨道 1 上加速后，从较低的轨道转移到较大的椭圆形轨道 2，在轨道 2 上由于地球引力的作用，飞船到达远地点后，部分动能转换为势能，速度减小，第二次于轨道 2 的远地点加速进入圆形轨道 3。
最后总结了物理课程资源利用和开发的几个问题：第一，物理课程资源开发的局限性，利用科幻作品中的物理课程资源进行教学设计的论文和研究都比较少，科幻作品中的物理资源还有很多亟待挖掘；第二，独自开发利用物理课程资源，利用科幻作品中的物理学资源进行教学设计的策略还有待教学实验验证，有待继续研究验证；第叁，课程开发利用缺乏有效性，利用科幻作品中的物理学资源的研究过于宽泛，应对科幻小说和科幻电影等形式做出分别研究，或者应对其物理学资源表现形式的差异进行细致的研究。科幻作品的研究比较孤立，应该考虑与其他物理学课程资源的结合进行教学设计，这些都是具有现实意义的研究方向。（文：陈孟磊）
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