第 1 章 引 言

當(dāng)前我國基礎(chǔ)教育改革已進(jìn)入一個新的階段，其中物理課程改革提出來的一個核心概念就是課程資源。課程資源是課程實(shí)施的基礎(chǔ)和保障，是實(shí)施課程改革的背景和條件。有效地開發(fā)和利用課程資源，是切實(shí)提高物理教學(xué)質(zhì)量的有效手段1。教師在教授物理知識時除了具備專業(yè)的物理知識外，還要具備一定的教學(xué)技能。物理教師需要開發(fā)并利用更加有意義的課程資源，結(jié)合自身專業(yè)的物理知識體系，并結(jié)合利用現(xiàn)代的多媒體技術(shù)進(jìn)行物理教學(xué)設(shè)計(jì)，這樣將更加有利于實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)2。科幻作品是集視聽娛樂于一體的文化產(chǎn)物，將其恰當(dāng)?shù)匾M(jìn)教學(xué)能夠賦予教學(xué)新的生命力，尤其是在物理課堂內(nèi)外，也經(jīng)常成為激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理興趣，活躍學(xué)生思維的好方式，但科幻作品卻一直沒有被一線教師所廣泛利用。開發(fā)并恰當(dāng)運(yùn)用科幻作品中的科學(xué)素材，設(shè)計(jì)出科幻作品與高中物理教學(xué)結(jié)合的有效案例，是當(dāng)前高中物理課程資源開發(fā)利用的手段之一，是有價值的教學(xué)資源研究課題。

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第 2 章 基本概念和理論基礎(chǔ)

2.1 課程資源及物理學(xué)課程資源

“課程資源”的概念最早的提出者是美國課程學(xué)家泰勒，同時他還提出了進(jìn)行課程研制的三種必需資源：（1）學(xué)生，在他看來，在進(jìn)行教育目標(biāo)設(shè)置時應(yīng)考慮學(xué)生的需求、興趣等因素，并且按特定的順序考慮研究這些因素；（2）社會，泰勒提出，潛在的教育目標(biāo)設(shè)置應(yīng)當(dāng)立足于社會的需要，而且在課程研制中應(yīng)該拓寬目標(biāo)背景研究；（3）作為資源的科目主題，即學(xué)科。特托斯頓•胡森和納維爾•波斯特爾斯威編寫《國際教育百科全書》時，為了表述課程資源，他們從目標(biāo)、教學(xué)活動、教學(xué)活動組織、課程評價這四個方面展開，這種方式使得課程資源相關(guān)的問題變得更加清晰。綜合以上分析，課程資源可以有狹義和廣義的區(qū)別。狹義的課程資源是指課程設(shè)計(jì)的直接來源和要素，而廣義的課程資是指利于實(shí)現(xiàn)課程目標(biāo)的因素總和。通過研究課程資源，我們應(yīng)當(dāng)了解到，課程資源是作為課程的重要的組成部分，而且課程資源對課程實(shí)施的過程具有約束作用，而課程實(shí)施的過程則是有利于課程資源的開發(fā)設(shè)計(jì)，他們兩者的關(guān)系是辨證統(tǒng)一的。

2.2 科幻作品

科幻小說，一般以表現(xiàn)人類在未來的世界中的生活方式為形式的文學(xué)形式，一般會以一種幻想的形式，表現(xiàn)當(dāng)下人類對美好生活的向往和高科技遠(yuǎn)景的期盼�？苹眯≌f也是作為常見的通俗小說的一種，卻與一般的傳統(tǒng)小說不太相同，它是隨著近代科技的迅猛發(fā)展而相應(yīng)產(chǎn)生的，其特殊性就在于它與當(dāng)前已有或假想的科技有著直接的聯(lián)系甚至常常會帶動科技的發(fā)展進(jìn)步，但同時它又是一種文藝創(chuàng)作形式，然而科幻小說其實(shí)并不需要擔(dān)負(fù)任何傳播科學(xué)知識的責(zé)任。科幻電影作為電影類型片的一種，一般以科幻元素為題材，以幻想的情景為背景，然后展故事情節(jié)敘述的一類影視作品12。科幻電影比較注重于基于真實(shí)科學(xué)，然而科幻電影中利用到的一些科學(xué)理論并不一定會被接受，例如外星生命、五維空間或時間旅行等等。很多科幻電影都是起源于科幻小說，但是科幻電影會從中擷取其中的人文方面的因素，而選擇性忽略科幻小說中比較注重的科學(xué)邏輯性和嚴(yán)謹(jǐn)性13。

第 3 章 物理學(xué)課程資源及科幻作品的特點(diǎn)分析................16

3.1 科幻作品與青少年的聯(lián)系..............16

3.2 科幻作品的特點(diǎn).....................19

第 4 章 科幻作品的物理學(xué)資源應(yīng)用策略研究.......22
4.1 科幻作品在中學(xué)物理教學(xué)中的應(yīng)用策略............22
4.2 科幻作品資源的使用原則.........31
第 5 章 科幻作品在教學(xué)中的應(yīng)用................33
5.1 科幻作品在中學(xué)物理教學(xué)中的轉(zhuǎn)化........33
5.2 科幻作用作為教學(xué)資源舉例.....................37

第 5 章 科幻作品在教學(xué)中的應(yīng)用

5.1 科幻作品在中學(xué)物理教學(xué)中的轉(zhuǎn)化

在傳統(tǒng)的課堂教學(xué)中，教師會根據(jù)教科書直接提出需要探究的物理問題，雖然其中會首先介紹關(guān)于問題的背景，但學(xué)生主動發(fā)現(xiàn)、構(gòu)思以及解決問題的機(jī)會就會很少。在高中物理課程學(xué)習(xí)階段，教師很有必要針對一些值得探究的物理問題設(shè)置一些相應(yīng)的情境環(huán)節(jié)，讓學(xué)生可以親自的主動觀察和體驗(yàn)，從而讓他們有所發(fā)現(xiàn)、有所聯(lián)想，進(jìn)而萌發(fā)出相關(guān)的科學(xué)問題；或者也可以創(chuàng)設(shè)一些科學(xué)小任務(wù)，鼓勵學(xué)生運(yùn)用科學(xué)思維完成相應(yīng)的指定任務(wù)，鼓勵學(xué)生自己提煉出需要探究的科學(xué)問題。情境教學(xué)設(shè)計(jì)法是指教師在教學(xué)中可以創(chuàng)設(shè)具有一定情節(jié)、與教學(xué)課程相關(guān)的、直觀形象的具體應(yīng)用場景，以這種方式提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和自主學(xué)習(xí)的能力，并使學(xué)生的學(xué)習(xí)思路得到發(fā)展的一種教學(xué)方法[40]。問題解決與學(xué)習(xí)情境（PEI)理論認(rèn)為問題被置于真實(shí)進(jìn)行的活動情境中時,才可能得到最有效地解決。在解決問題的過程中，學(xué)習(xí)情境可以促使惰性知識的活性轉(zhuǎn)化[41]。

5.2 科幻作用作為教學(xué)資源舉例

許多涉及航天題材的科幻電影如《2001 太空漫游》、《火星救援》中都出現(xiàn)了繞著軸線旋轉(zhuǎn)的圓筒或者圓環(huán)狀的空間站，宇航員在這樣的空間站中能夠像在地面上一樣直立行走。這并不是科幻作家的異想天開，而是航天器設(shè)計(jì)和航天醫(yī)學(xué)生理學(xué)中一直有待攻克的難題。宇航員在長期失重的狀態(tài)下飛行，會出現(xiàn)肌肉松弛、骨質(zhì)脫鈣等癥狀�？苹米髌分谐霈F(xiàn)的空間站基于的物理原理即，居住在一直旋轉(zhuǎn)的“桶壁”的宇航員和空間站一起做圓周運(yùn)動，，其受到的向心力來自于空間站的支持力，宇航員對空間站也產(chǎn)生同樣大小、方向相反的壓力。依靠如此旋轉(zhuǎn)的空間站給宇航員創(chuàng)造人工重力效應(yīng)，雖然是虛擬的情節(jié)，但也是目前 NASA（美國國家航空航天局）在著手開發(fā)的功能。
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總結(jié)與展望

開發(fā)和利用物理課程新資源是我國新課程改革的一個亮點(diǎn)，它不僅是物理課程設(shè)計(jì)專家和物理教育專家考慮的問題,也是所以處于一線的物理教師團(tuán)體應(yīng)該積極主動面對的一個嶄新的教學(xué)方式和挑戰(zhàn)。然而，物理課程資源利用和開發(fā)在我國的狀況存在以下幾個問題：（1）物理課程資源開發(fā)的局限性；（2）教師獨(dú)自開發(fā)利用物理課程資源存在困難；（3）物理課程資源的開發(fā)利用缺乏有效性。高中生是介于童年期和青年期之間的一個特殊的時期，處于這個階段的學(xué)生呈現(xiàn)出“半兒童、半成人”的心理特點(diǎn)，自我意識越來越強(qiáng)烈，求知欲和探索精神也他們的主要品質(zhì)。由于科幻作品兼具“科學(xué)”和“幻想”兩個元素，迎合了這個年齡階段的學(xué)生心理需求，而且科幻作品還可以讓學(xué)生感悟物理美感，培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散性思維，同時科幻作品還可以呼喚學(xué)生的人文科學(xué)精神。綜合考慮目前國內(nèi)課程資源開發(fā)現(xiàn)狀、高中生的心理特征以及科幻作品的優(yōu)點(diǎn)，本文提出了將科幻作品作為一種新型物理課程資源，通過對科幻作品進(jìn)行有效的資源挖掘，同時結(jié)合建構(gòu)主義思想以及 STS 教育理論的思想，以學(xué)生為課程設(shè)計(jì)的中心，融合個體的社會生活進(jìn)行高中物理課程設(shè)計(jì)。

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參考文獻(xiàn)（略）

本文編號：220496