科學(xué)紀錄片在物理教學(xué)中的應(yīng)用

徐金杰

(南通西藏民族中學(xué) 江蘇 南通 226004)

物理學(xué)是研究物質(zhì)最基本、最普遍的運動形態(tài)和物質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)、相互作用及其運動的基本規(guī)律的科學(xué)，它是自然科學(xué)中的基礎(chǔ)科學(xué)[1]．它包含力學(xué)、熱學(xué)、光學(xué)、電學(xué)、原子物理幾個部分．物理學(xué)與現(xiàn)實生活的聯(lián)系是非常緊密的，物理理論的突破往往伴隨著生產(chǎn)技術(shù)的革命性發(fā)展，而生產(chǎn)技術(shù)的需求又會催生物理理論的突破．因此在物理教學(xué)過程中就需要豐富生動的直觀材料作為素材，促進學(xué)生對理論知識的理解．

現(xiàn)代化教學(xué)手段的應(yīng)用，能夠極大地提高課堂教學(xué)的效率，激發(fā)物理學(xué)習(xí)的興趣，使學(xué)生在輕松愉快的氛圍中進行學(xué)習(xí)．紀錄片作為一種集科學(xué)性、娛樂性、教育性為一體的媒體形式，如果能充分發(fā)掘它對物理教學(xué)的意義，不失為促進學(xué)生學(xué)習(xí)的一條新途徑．

1 科學(xué)紀錄片的分類及推薦

紀錄片以真實生活為創(chuàng)作素材，以真人真事為表現(xiàn)對象,并對其進行藝術(shù)的加工與展現(xiàn)，以展現(xiàn)真實為本質(zhì)，并用真實引發(fā)人們思考的電影或電視藝術(shù)形式．紀錄片的核心為真實[2]．早期紀錄片以人文紀錄片為主，因此歷史、政治、地理等學(xué)科在這方面的資料非常豐富，紀錄片在人文科目課堂上的應(yīng)用也比較早、比較成熟．

近年來，由于攝影技術(shù)的發(fā)展，科學(xué)紀錄片的拍攝得到了巨大的發(fā)展，涌現(xiàn)出一大批適合普通觀眾欣賞的、且富有科學(xué)性的紀錄片．這些紀錄片內(nèi)容豐富，涉及科目廣泛.數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)、生物、地理、歷史、政治均有所涉及；貼近生活，以現(xiàn)實中的真實現(xiàn)象探討科學(xué)問題；通俗易懂，不過度對理論進行深入的探討，用平實的語言加上生動的講解或動畫模擬闡述抽象的問題，保證熒屏前的絕大多數(shù)觀眾理解；畫面精美，以高超的拍攝手段，精良的實驗器材，展示唯美的實驗現(xiàn)象，令人嘆為觀止．

世界上著名的科學(xué)紀錄片公司主要有英國的BBC、美國的Discovery和國家地理．他們的制作各有特色．Discovery涉及的范圍較廣，娛樂性較強．BBC則擅于挖掘理論的深度，制作的紀錄片以高品質(zhì)著稱，得到大家的一致好評．

在物理方面也存在著大量的優(yōu)秀記錄片.如1997年BBC制作的《史蒂芬斯·霍金的宇宙》

(Stephen Hawking's Universe)，是學(xué)習(xí)萬有引力定律，天體運動和相對論的優(yōu)秀素材．2004年BBC制作的《光旅歷程》(Light Fantastic)系統(tǒng)地介紹了光學(xué)發(fā)展的歷史，涵蓋了高中光學(xué)的知識點，對光學(xué)部分的學(xué)習(xí)有極大的幫助． 2007年BBC制作的《地球的力量》(Earth The Power of the Planet)是一部綜合了物理、地理、化學(xué)、生物各學(xué)科的宏偉巨著，其中很多部分內(nèi)容涉及能量的轉(zhuǎn)化、天體運行、地磁場、分子運動、核能利用．2010年Discovery制作的《與摩根·弗里曼一起探索宇宙的起源》(Through The Wormhole With Morgan Freeman)則是學(xué)習(xí)相對論良好的課外補充．2011年BBC制作了記錄電學(xué)發(fā)展歷史的紀錄片《電的故事》(The Story of Electricity) 是對高中電場、電路、電磁感應(yīng)這部分內(nèi)容的完美再詮釋．

2 科學(xué)紀錄片在物理教學(xué)中的應(yīng)用優(yōu)勢

2.1 培養(yǎng)學(xué)生探究式學(xué)習(xí)的習(xí)慣

探究式教學(xué)，又稱發(fā)現(xiàn)法或研究法，是指學(xué)生在學(xué)習(xí)概念和原理時，教師只是給他們一些事例和問題，讓學(xué)生自己通過閱讀、觀察、實驗、思考、討論、聽講等途徑去獨立探究，自行發(fā)現(xiàn)并掌握相應(yīng)的原理和結(jié)論的一種方法[3]．探究法的特點是讓學(xué)生自主參與，得出結(jié)論．學(xué)生通過體會實際情境，發(fā)現(xiàn)問題，提出解決問題的猜想，并驗證和修改假設(shè)，最后得出明確的結(jié)論．同時反思猜想與實際的差異，吸取經(jīng)驗教訓(xùn)，以利于下次探究的順利進行．

很多紀錄片的拍攝思路都與探究式學(xué)習(xí)不謀而合．首先設(shè)置疑難情境，提出實際面臨的困惑，然后介紹研究者如何克服重重困難得出結(jié)論，最后展示該結(jié)論對后世的影響．例如在介紹光的直線傳播和折射、反射的時候，紀錄片《光旅歷程》就從人們?nèi)粘Ｉ畹囊蓡柍霭l(fā)，結(jié)合數(shù)學(xué)原理，尋求解決方法，經(jīng)過反復(fù)的嘗試與失敗，最終在歐幾里德等很多科學(xué)家的共同努力之下完成了對光的直線傳播的本質(zhì)的探索．該理論在發(fā)展物理學(xué)的同時，對后世幾何學(xué)的發(fā)展也產(chǎn)生了深遠的影響．通過這樣一個事例可以啟發(fā)學(xué)生：我們不能簡單地把學(xué)習(xí)物理看成是現(xiàn)成結(jié)論的接受，知識的形成是一個認識過程，是前人不斷的探索與研究的成果．我們不但要掌握結(jié)論，更應(yīng)該學(xué)習(xí)探究的方法與思路．而且更要重視物理與現(xiàn)實生活的聯(lián)系，鍛煉在實際中發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力，理解科學(xué)探索對實際生活的意義．

2.2 利用視頻資料展示直觀素材破解授課難點

在科技高速發(fā)展、物質(zhì)極大豐富的今天，蘋果手機、平板電腦、高清電影在學(xué)生中早已見怪不怪．傳統(tǒng)的粉筆、黑板模式甚至PPT和Flash對學(xué)生來說已經(jīng)不再新鮮，甚至已經(jīng)審美疲勞．同時長期應(yīng)用PPT和Flash模擬手段來反映科學(xué)實驗也會讓學(xué)生產(chǎn)生一種脫離現(xiàn)實生活的不真實感，而且展示的實驗過程過于理想，實驗現(xiàn)象過于明顯，這對于學(xué)生實事求是精神的培養(yǎng)和實驗過程中科學(xué)素養(yǎng)的形成也是不利的．

紀錄片則取眾人之所長，以現(xiàn)代科技手段制作出來的紀錄片從視覺效果上看已經(jīng)絲毫不遜色于一部高成本的好萊塢大片，它能忠實記錄現(xiàn)實情境，展示大量我們?nèi)粘Ｉ钪胁豢赡芸吹降恼鎸嵍鸷车膱鼍?，對于不易理解之處輔以全視角的動畫解析，將多種媒體信息合為一體，再輔以世界著名物理學(xué)家們的親自講解，試想這樣的一段視頻無疑會給觀看者的心靈以震撼．如布朗運動，在現(xiàn)實的顯微鏡中能看到花粉微粒緩慢的無規(guī)則運動，無法直接看到是由于液體分子對其撞擊而產(chǎn)生的不平衡性．但是影片鏡頭一轉(zhuǎn)，緊接著以動畫進行全方位的模擬，我們會看到屏幕上巨大的花粉顆粒在受到四面八方如隕石般飛來的水分子的撞擊下不斷被迫晃動的畫面．以往花很長時間的講解還不一定能讓學(xué)生理解的難點知識就這樣在十幾秒內(nèi)被突破．同樣對與回旋加速器的原理，紀錄片主持人除了可以帶觀眾身臨其境去歐洲直徑達幾公里的加速器內(nèi)部一探究竟，還能回顧近百年來加速器的發(fā)展歷程，發(fā)明者的生平和貢獻．通過這樣一些多媒體手段的結(jié)合，讓學(xué)生在輕松愉快的氣氛中充分發(fā)揮學(xué)生的主動性，在吸引他們注意力的同時也讓他們體會到物理學(xué)習(xí)的現(xiàn)實意義，這是傳統(tǒng)教學(xué)方式所不能實現(xiàn)的．

2.3 提升科學(xué)素養(yǎng)詮釋人文精神

教學(xué)永遠具有教育性．教學(xué)的教育性是指，任何教的活動中的具體行動，不論它給學(xué)習(xí)活動帶來什么特點，也不論什么樣的學(xué)習(xí)內(nèi)容，都會給學(xué)生以某種教育影響[4]．課堂教學(xué)不僅僅是單純的傳授知識的過程，它還具有教育性，這種教育滲透在教材的字里行間，滲透在教師的言傳身教之中．同樣紀錄片的觀賞也具有這樣的效用．BBC的很多紀錄片都將重點放在對科學(xué)家研究歷程的介紹上．如牛頓和笛卡兒在光的本源上的論戰(zhàn)，達爾文在發(fā)表《物種的起源》前前后后的遭遇，伽利略從開始的利用望遠鏡逐利的商人，到后來遭遇挫折，最后轉(zhuǎn)而研究天體運行取得巨大成果．通過這樣一些事例，在潛移默化中對學(xué)生進行世界觀與人生觀的教育，使學(xué)生通過物理背景知識的介紹逐步樹立科學(xué)意識和人文素養(yǎng)，通過理科學(xué)習(xí)增強文化修養(yǎng)．

3 科學(xué)紀錄片在物理教學(xué)中的應(yīng)用范圍

不拘一格，重在課外．由于科學(xué)紀錄片自身擁有完整的故事和理論體系，光靠課堂上所截取的片段無法完整地呈現(xiàn)出它全部的意義，同時剪輯的片段也無法滿足學(xué)生的觀賞要求，因此教師應(yīng)該更好地利用課堂以外的時間——物理課外實踐活動．中學(xué)物理課外實踐活動是指中學(xué)物理課堂教學(xué)之外，有目的、有計劃、有組織地安排的各種物理教學(xué)活動，它屬于中學(xué)物理課程范圍之內(nèi)，是物理課程教學(xué)工作計劃的有機組成部分[4]．由于活動是在課外，因此具有形式靈活、內(nèi)容豐富、自覺自愿、獨立性強等特點．教師可以將完整的紀錄片網(wǎng)址告知學(xué)生，建議有興趣的同學(xué)利用課余時間完整觀看，并可以就此展開課外討論，分享各自的觀看心得體會，撰寫觀后感．同時還可以發(fā)動廣大同學(xué)相互交流各自在物理學(xué)習(xí)方面的資源，在學(xué)生間形成學(xué)習(xí)物理的良好氛圍．

通過課外觀看紀錄片，可以為學(xué)生提供豐富的物理學(xué)習(xí)感性材料，為今后課堂上理論規(guī)律的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)．同時及時了解當代科學(xué)技術(shù)的研究成果和現(xiàn)實應(yīng)用，讓學(xué)生了解物理學(xué)習(xí)的意義之所在，激發(fā)他們的學(xué)習(xí)動機，對提高學(xué)習(xí)效率，增強學(xué)習(xí)的意志品質(zhì)都具有很大的作用．

4 科學(xué)紀錄片在物理教學(xué)中應(yīng)用存在的問題及解決辦法

4.1 紀錄片片段的截取手法

由于課堂時間的限制，紀錄片的運用一般是采用其中的某些片段，這就涉及到了如何更好地截取紀錄片的片段，在截取時我們會碰到兩個問題.

(1)截取片段的完整性．每一部紀錄片都有其自身的拍攝思路，在截取片段時應(yīng)該盡量保證該片段敘述的完整性，這樣便于學(xué)生較為全面地理解認識發(fā)展的完整過程，切不可為了節(jié)約幾十秒的上課時間而生搬硬套、斷章取義，只顧呈現(xiàn)現(xiàn)象，無視發(fā)展邏輯．

(2)截取工具的選擇．選擇一個簡易實用的編輯軟件可以讓截取過程變得非常直觀、簡便．現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)上用于專門視頻編輯的軟件很多， QQ影音作為一款優(yōu)秀的視頻播放軟件，同時也具備較強的視頻編輯能力．它自帶的影音工具箱具有截圖、連拍、截取、轉(zhuǎn)碼、壓縮、合并等多種功能，更為重要的是其操作簡便，所見即所得，是非專業(yè)人士編輯視頻的有力助手．

4.2 內(nèi)容廣泛 需要引導(dǎo)

一部完整的紀錄片描述的主題往往比較宏大，要描述這樣的主題需要用到的知識不是單一學(xué)科所能涵蓋的，所應(yīng)用知識的難度也不局限于中學(xué)階段．所以對于學(xué)生來說觀看紀錄片時會遇到：涉及科目過多、知識點繁雜的困難，這就需要教師及時到位的指導(dǎo)．教師應(yīng)該在推薦學(xué)生觀看之前預(yù)先仔細觀看全部內(nèi)容，羅列所涉及的知識點，判斷哪些知識是學(xué)生不熟悉的，事先向?qū)W生加以簡單的介紹，這樣就能更好地促進學(xué)生對紀錄片的理解，達到觀看的目的．

其次紀錄片的拍攝以國外題材為主，對于中國在該方面的研究成果提及較少，而中國作為一個文明古國，歷史上在科學(xué)研究方面的成果是非常輝煌燦爛的，教師應(yīng)該適當補充介紹中國在此方面的科學(xué)成就、歷史名人，加強學(xué)生的愛國主義情懷和民族自尊心、自豪感．

4.3 紀錄片的翻譯問題

由于中國科學(xué)紀錄片的發(fā)展還正處于起步階段，優(yōu)秀的科學(xué)紀錄片目前一般仍以國外為主，因此就存在語言翻譯準確性的問題．來自網(wǎng)絡(luò)的絕大多數(shù)紀錄片的翻譯工作是由一些業(yè)余愛好者團體完成．在面對多學(xué)科交叉，內(nèi)容繁雜深奧的專業(yè)科學(xué)紀錄片時，很多專業(yè)的學(xué)科術(shù)語可能存在概念翻譯不準確的問題，因此有可能造成觀看者的迷惑．因此教師應(yīng)該事先關(guān)注到這一問題，對字幕進行修改．現(xiàn)在使用較多的字幕格式分為圖形格式和文本格式兩類．文本格式字幕以SRT格式最為普遍，只需將文件導(dǎo)入系統(tǒng)自帶的記事本打開就能實現(xiàn)完全編輯．對于圖形格式字幕，由idx和sub文件組成可以用“字幕OCR”軟件轉(zhuǎn)化為SRT格式再進行編輯．

參考文獻

1 許國梁主編.束炳如,等改編.中學(xué)物理教學(xué)法(第二版).北京：高等教育出版社,1993.9

2 高勇，陳建民.紀錄片在遺傳學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用.遺傳,2012(3):382

3 范志強.淺析高中物理探究式教學(xué)與研究.現(xiàn)代教育教研,2012(2):24

4 閻金鐸,田世昆.中學(xué)物理教學(xué)概論(第二版).北京：高等教育出版社,2003.27，156