高中物理影视作品教学方式探索.pdf

高中物理影视作品教学方式探索 冯彦颖 上海市曹杨中学上海200333 摘要 高中物理学科是高中科学课程中的重要组成部分之一 物理教学 除了传授科学知识外 也应帮助学生感悟科学对人类文明发展的影响 激发学习 科学的热忱 运用科学知识于生活 在今天 将影视作品结合知识点分析插入高 中物理教学 可以成为高中物理教学中有效的教学辅助工具 其有助于切实提高 学生的物理兴趣和物理素养 培养学生主动将所学知识运用于实践的习惯 是拓 展常规教学 提高创新思维 探究实践能力的重要途径 对创新思维的提高有实际 的教学意义 关键词 影视作品物理原理教学途径教学策略 一 引言 一 研究背景 物理课程标准 指出 要让学生受到科学精 神的熏陶 养成良好的学习习惯和科学态度 物理 教学在传授学生科学知识的同时 也应帮助学生感 悟科学对人类文明发展的影响 激发学习科学的热 忱 运用科学知识于生活 新课程改革在高中阶段物理课程理念和课程目 标中 充分体现了 以人为本 和 物理学自身文化 经 济和社会互动发展 的现代教育理念 要实施好这些 教育理念 可以充分利用影视作品 若搜集整理出影 视作品中的相关片段 配合适当知识点插入高中物理 教学 将会是高中物理教学中有效的教学辅助工具 有助于切实提高学生的物理兴趣和物理素养 培养学 生主动将所学知识运用于实践的习惯 是拓展常规教 学 提高创新思维 探究实践能力的重要途径 二 核心概念界定 本文所提到的物理原理指的是 用物理学知识来 解释在场景中出现的现象的理论 解析影视作品中 的物理原理包括 影视作品中有许多自然或超自然的 场景现象 教师在课堂中讲解知识点时 可选择与之 相关的影视片段运用物理知识来解释 分析 反证现 象的客观与否 为学生演示知识的灵活运用 也可将 此类影视片段进行归类 以单独知识点 结合知识点 拓展知识点的分段方式开设专题选修课进行解析 三 理论依据 马隆为激发学生学习的内在动力 提出了求知欲 挑战性和幻想力三项原则 求知欲是指学习活动所 引发的惊奇感 是从新奇或中等复杂的活动 现实和 期望的差异或者新旧概念之间的冲突协调整合而来 适度的挑战 能使学习者对自己解决问题的能力产生 信心 增强对成功的控制感 幻想力是学习活动对学 习者所激起的想象力 利用电影这一学习者感兴趣 的题材 结合电影中场景的真假判别能够引起学生的 作者简介 冯彦颖 上海市曹杨中学高中物理教师 92 学科教育问题与思考 求知欲 再加以小组合作 竞争能够适度增强挑战性 最后鼓励学生对电影进行适当想象和改进能够促进 幻想力 这三原则的构成能很好地激发学生对物理 学习的内在动机 建构主义学习观认为 学习不是由教师把知识 简单地传递给学生 而是由学生自己建构知识的过 程 学习不是被动接收信息刺激 而是主动地建构 意义 根据自己的经验背景 对外部信息进行主动 地选择 加工和处理 学习者通过新旧知识经验间 的反复双向相互作用 以自己原有的知识经验为基 础 对新信息重新认识和编码 调整和改变原有的 知识经验 新旧冲突引发认知结构的重组 四 研究目标及方法 1 研究目标 1 通过搜集相关作品 探索并整理出和高中 物理知识点相关的影视作品 整理出一些具有典型 意义的教学素材 以供教师们借鉴 2 通过研究分析 整理出一些有助于高中学 生辨析及分析物理原理的影视作品 切实激发学生 学习兴趣 提高学生的创新和探究思维的能力 2 研究方法 本研究针对的是新教学途径和方法 故需大量 实践教学尝试 在此基础上总结出适合的教学素材 和恰当的教学途径 故以行动研究法为主 综合运 用案例研究法 调查研究法等方法 行动研究法 在高中物理教学中结合教材将影 视作品中物理原理的解析运用于高中物理教学设 计 在授课班级中实施 并搜集反馈效果 案例研究法 研究高中物理结合视频材料的典 型案例 并通过具体分析 梳理将影视作品中物理 原理的解析运用于教学设计的内容 方法和途径等 方面 以提高教学的有效性 调查研究法 在学生和高中物理教师中进行调 查 了解师生对于将影视作品中物理原理的解析运 用于高中物理教学的需求 二 本论 一 影视作品成为物理教学内容的选取原 则和方法 1 从学生调查中了解学习兴趣和动机 通过调查研究 高中一年级 二年级学生的反 馈如下 1 最怀疑的电影桥段包括 躲避子弹和爆炸 跳水 抗揍 上天入地 洞穴内光照 宇宙中的现象 星际旅行等 2 上榜率最高的电影包括 007 系列 黑客 帝国 名侦探柯南 夺宝奇兵 神探夏洛克 逆 战 等各类武侠片及其他有关飞车追击等类似场景 电影 总体以欧美为主 以武打为主 3 学生分析思考情况 学生针对自我怀疑的 过程 大部分能够结合已学知识 给出理论上的大 致分析 有部分学生甚至能自主搜集相关理论数 据 如枪支型号 出膛速度 骨骼肌肉质量等 初步 抽象并简化情况使之适用于物理模型 使用对应物 理公式进行较为精确的计算论证猜想 4 影视作品教学手段支持情况 抽样群体中个 别对此并不赞同 绝大多数对影视结合教学的方式非 常赞同 一小部分对此表示不清楚但愿意尝试 针对以上问题及基本反馈 分析结果如下 1 学生所怀疑和关心的电影桥段相对较集 中 大部分与力学知识相联系 且高一的力学知识 恰为重点学习内容 更是高中物理学科兴趣积累的 关键时期 故本研究接下来的总结与解析以力学 知识为主 其他知识可按此为例拓展 2 从学生所反馈的分析看来 即使学生对电 影桥段的真伪判断正确 其中原理也并不清楚 虽 有部分学生能进行抽象建模 但对主要因素 次要 因素以及物理原理的使用条件的判断仍模糊混 乱 故帮助学生搜集所需数据 正确简化物理场 景 选择恰当原理公式是教学的一大重点 3 结合学生对影视作品加入教学的反馈及原因 简述 学生对于既有兴趣又有教学意义的新型尝试是 非常支持的 然而 提出反对的观点也值得思考 需 注意两个问题 一是课堂效果的保障 如何运用影视频 段帮助物理教学而非影响正常教学秩序及知识点的阐 述 二是对作品艺术处理效果的尊重 如何在阐述辨别 科学原理的同时兼顾艺术 美学存在价值的肯定 2 对适合作为教学资源的影视作品的分类筛选 在众多电影类型中 科幻和武打类型电影因其 93 场面丰富性 是教学资源的主要参考来源 国外电影主题系列科幻片 如 黑客帝国 系列 等 会随着社会 科技的发展而更正电影中的物理 原理运用 是教学时用来举例论证的好实例 武打 类型则要考虑到暴力因素对学生的负面影响 可选 取非直观血腥的武打片段 弱化暴力因素在课堂中 的暴躁情绪影响 3 教学内容的加工利用 在节选出适合的电影片段后 需要将现场进行 模拟还原 首先 选定研究范围 并将需要涉及的环境参 量根据相关背景的选定参照物进行等比例确定线 度 例如 在枪战片中 研究范围可选择数人中的 一员与主角形成一个研究系统 其次 确定电影片段中需要查找的事实数据 如在枪战片中 需要确定所使用的枪支种类 并通 过查找相关文献资料确定各枪支出膛速度 在跳 水 跳伞片段中 需要查阅降落伞着陆速度等 再次 选用合适的物理原理 如枪战片中的子 弹出膛后短距离内可看做匀速直线运动 长距离则 必须看作平抛运动 跳伞跳水可看作自由落体等 最后 根据物理原理计算所抽象模型中的物理 量大小 并与查阅所得的安全值进行比较 得出相 关结论 根据所筛选出的相关电影片段 结合高一 高 二学习过的相关物理基础知识 以下桥段可作为物 理原理解析的相关借鉴 1 灵活躲避子弹 每当有反派拔枪射击主角 主角总能从容不迫地 灵巧躲过呼啸而来的子弹 此类场景主要代表有 007 系列 谍影重重系列 黑客帝国系列 等 建立场景及分析 假设主角面对来复枪 子弹出 膛速度为370m s 与枪距离为12m 从子弹出膛一瞬 间同时开始闪避 闪躲 0 5m即为安全 子弹射中目标所需时间t1 s v 12 370 s 0 03s 则主角闪避最小速度 vmin d t1 0 5 0 03 m s 60km h 然而 目前田径比赛中运动员冲刺最快速度也 只有 37km h 显然电影中随意闪躲子弹的成功率在 现实生活中是几乎达不到的 2 高空跳水逃生 主角从各类大桥 悬崖甚至是百米高空的直升 机上一跃而下 落入底下的河流 湖泊或海洋中后 逃脱成功 此类影片代表有 天使与恶魔 等 建立场景及分析 在无降落伞辅助下 人从 600m 高空下落的速度可达 160km h 又由于水是 无法压缩的流体 故人以此速度撞上水面几乎等同 于撞上墙面 若有降落伞辅助 速度也只能降到 100km h 左右 假设主角能以速度安全入水 水深 则是第二影响要素 考虑不同入水姿势及速度的 区别 故取常规中间值即水深为起跳高度的两倍即 为安全 普通跨河大桥距水面几十米高 从桥上跳 下来不碰到河床至少要近百米的水深 然而这对大 部分河流湖泊都是苛求的 即使是跳入大海 在 100 多米时 人的耳膜和肺部器官已经受到了十分 强大的压力 要想一口气浮上水面也是困难重重 3 爆炸逃生 爆炸后主角总是能一阵狂奔后潇洒淡定地走 出险境 建立场景及分析 一般爆炸会产生一种高速冲击 波 速度在 8000m s左右 能剧烈压缩空气 使得爆炸 中心附近的空气燃烧起来 在面对一起破坏力较大 的爆炸时 假设至少要距离爆炸中心50米才安全 假 设主角在相撞产生爆炸前 3s时已经发现问题并开始 极速奔跑 那么只要 5s就能跑到安全地带 然而 冲击波扫荡 50m所需时间 t s v t0 50 8000 3s 3 01s 主角显然跑不过冲击波 4 绝对抗揍 在武打片中的主角经常不管怎么被暴揍 都能安 然无恙尽显英雄本色 代表作有 搏击俱乐部 等 建立场景及分析 假设出拳速度为 14m s 半只 手臂以及拳头的重量在冲击的时候起到了作用 考 虑到主角的体型一般偏强壮 故取数值 3 5kg 受力 时间极短 取 0 01s 我们着重考虑冲量的效果 p 动量 mv Ft I 冲量 这样一记重拳的力量 94 学科教育问题与思考 F mv t 3 5 14 0 01 N 4900N 这个力度已经可以打碎骨头了 即使打手的 出拳速度仅为 6 7m s 普通的一拳根据计算 其力量 也达到F mv t 3 5 6 7 0 01 N 2345N 因此在重拳及围殴下 主角很难这般洒脱和安 然无恙 二 指导影视作品物理原理解析的四种有 效教学途径 1 在课堂教学中按知识模块分类穿插运用 巩 固知识点的运用 学生所感兴趣的桥段涉及的物理知识基础简 单且贴近生活实际 集中在力学知识部分 运用范 围广且解释清晰明了 适合运用于日常教学的实 例穿插 教师可以采取讲授 小组讲解等方式 用于 辅助理论公式的运用和理解 2 在拓展教学中按电影类型分专题分析 拓展 知识点的迁移 电影选取和场景截取可由师生共同配合完 成 可由教师示范后 由学生分组承担电影推荐及 分析 由学生主导并独立分析原理 讲解及给出电 影修正意见 重在培养学生逐步提高主动发掘问题 的知识敏感度和解决问题时学科知识的灵活运用 能力 3 在课后拓展中按电影桥段分类兴趣延伸 拓 展课上课下的物理思维运用 可按周为单位或章节为单位 将整理出的电影 桥段配上相应电影海报 展示于班级 活动角 等宣 传版面 吸引学生自主探索答案 或用科学描述方 式为学生简洁明了叙述原理分析 此教学途径可 将课上知识延伸至课后思考 更通过师生互动的模 式拉近师生距离 突破物理教学的心理隔阂 体现 出物理平易近人及有趣的一面 对学生加强科学兴 趣及巩固科学思维有很强的潜移默化作用 4 在校外网络平台中构建互动平台 娱乐教学 一体化构建全方位物理学习 物理教师可在网络平台中定期发布 悬赏 分 析片段或 一起来找茬 纠错片段 既不失学生所看 重的学习娱乐性 更在沟通思想便捷 不受环境时 间等客观因素困扰的空间延续课堂教学及知识运 用迁移 三 指导高中生解析影视作品中物理原理 的策略 1 带领分析 通过示范提高发掘问题的能力 学生容易将关注点放在电影画面 情节 文化 背景等多方面 会对课堂造成负面影响 作为课堂 流程的主导者 教师需注意重点片段的精确剪辑 重点动作的引导观察 重点示意图的配套勾画等 教师既需要抓住学生的兴奋及时进入示范分 析 更要快速把握学生的关注点 引导性的提问语 言可帮助学生对习惯性不假思索一味接受的电影 桥段建立疑问和辩证 再结合本节课的关键知识 点 以抽象受力图等物理分析方式将电影抽象为常 规分析 从而得出物理结论 2 自主分析 通过主动发掘问题提高辨析 能力 在初步建立敏锐性和规范性后 可适当放手让 学生进行半独立的自主分析 此过程视学生具体 情况而定 可浅至口头化简单判断和原理浅析 也 可深至指出独立分析原理 讲解及给出电影修正意 见 具体难度高低视学生接受情况而定 由浅入深 带领学生自主分析 逐步提高其主动性 敏感度和 灵活运用能力 3 指导合作 通过知识合作激发创新能力 在自主分析的过程中 小组合作形式可促进班 级形成良性竞争氛围 此时可选取较长或较不明显 的物理原理场景给予小组并分配任务 学生在反复 观摩视频的过程中小组讨论并相互给出想法 讨论 和辩论的形式也给学生提供了相互学习的机会 提 高了课堂效率 更可通过合作激发出学生对运用知 识的创新能力 4 巩固整理 通过案例整理巩固自我思考 过程 可引导学生或小组对本节课的学习过程做案例 整理并加以详细原理 想法解释 形成 相关影视作 品物理原理分析手册 既可巩固零散知识点并贯通 运用 又可巩固辩证思维方式 留下成长痕迹 成为 高中物理学科学习成果的一部分 在校刊 周刊等 刊物中进行连载发表 促进学生知识整理的兴趣并 进行分享 也是扩大物理教学效果的良好途径 95 四 问题与思考 影视作品在高中物理教学中的运用目前还没 有系统 规范的培训和内容配套参考 所有的电影 桥段分析均由教师借鉴相关科学论文分析 报纸杂 志搜集完成 此类分析中需要设计大量连续的物 理原理知识 相关知识的反复考评甚至是实验验证 都是保证科学精确性的重要手段 如何把握涉及 领域符合学生认知 如何准确抽象场景 如何筛选 适合的影视片段并形成教学系列还亟待物理学科 教师集体磨合指导 在未来的研究及完善过程中 可将所整理的影 视作品逐渐加重至日常教学片段中 由教研组把 关 配合必要的实验验证并逐步整理成为具有科学 严谨性的教学参考案例 在相关简单可行的场景 中 可配套创设学生实验 用真实的实验数据说 话 针对学生在拓展课的实际教学中所累积的学 生作品 相关影视作品物理原理分析手册 可配套 开发校级 区级相关影视作品解析小专栏 建立科 学知识学以致用的良好典范 扩大物理教学途径 也可结合培养学生物理学科兴趣以及珍惜生命 不 轻易尝试危险镜头场景的 两纲 教育目标 形成相 关培训材料和课程并将其普及至中学物理教学中 参考文献 1 美 加侬 柯蕾 宋玲 构建主义学习设计 M 北京 中国轻 工业出版社 2008 2 卢家楣 心理学与教育 M 上海 上海教育出版社 2011 3 陈焕章 教育原理 M 上海 上海教育出版社 1999 4 周义 教育美学引论 M 天津 天津教育出版社 2010 5 何召伟 电影中的物理学原理 J 物理教学探讨 2010 28 Exploration of the Teaching Methods of High School Physics with Film and Television Works as Training Aids FENG Yanying Shanghai Caoyang Middle School Shanghai 200333 China Abstract Physics curriculum in senior high school is an essential part of the science curriculum Except for imparting scientific knowledg