美國人的科幻內參（一）：如何用科幻小說塑造下一代

1926年在美國創刊的《驚奇故事》雜誌是世界上第一本科幻雜誌

【譯者前言】

美國人為什麼能創作出那麼多高質量的科幻小說、科幻電影？這個問題基本上等同於錢學森的天問：「中國的大學為什麼培養不出傑出人才？」2015年初，美國著名出版商蘭登書屋（Random House）出版了一份用科幻輔助科學教育的教師參考手冊，這份僅二十頁的小冊子足以讓我們管窺美國人的腦洞挖掘術,也讓我們明白，以這樣的教育理念來指導國民，又豈止是對製造科幻產品有一點點益處而已呢？

在該手冊邊欄的顯著位置上，寫著一段流傳甚廣的愛因斯坦的話：「想像力比知識更重要。因為知識只是局限於我們眼前已知的、能理解的世界，而想像力卻能擁抱整個宇宙，包括將會存在的、將能被人類了解和理解的一切的一切。」

手冊的前言介紹說，故事很早就用來進行社會科學的教育，其實自然科學的教育也同樣可以用故事來激發學生的興趣和想像力。「這份指導手冊的目的就是為中學科學教師提供一些具體的實例，幫助他們在課堂上使用具有科學依據的幻想小說。」「閱讀科幻小說使學生有機會在創造性的語境里探索科學概念，並想像科學將把我們帶向何方。比起僅僅誘使學生學習科學知識而言，激發他們的好奇心可以使他們具有更大的潛力，這是點燃他們探尋之旅的火花，是推進大發現所需要的燃料。」

在美國的中學裡，自然科學並不分列學科，教材是厚厚一大本，物理、化學、生物甚至天文、地質、基因科學等都只是分列在「科學」名目下的不同單元，只有最後到十一、十二年級才根據學生的選擇，決定學習的進階層度，包括大學預科的物理、化學、生物等。

手冊將推薦的科幻作品按討論問題的複雜難易與不同的年級掛鉤，在簡要介紹作品之後，設計了一系列與作品相關的科學問題，然後是一份簡要書單，把涉及類似科學概念的其他科幻作品也簡明列出，作為深化學習之用。此外，手冊還註明了每個系列問題跟對應的美國國家教學標準、教學大綱之間的對應關係，涵蓋了多種知識點、關鍵概念、結構與工藝流程、科學寫作規範、調研與積累知識的能力、表達和傳播知識的方式與途徑、對科學術語的使用、合作與溝通技巧等等全面的知識和技能要求。

手冊還介紹了科幻小說的一些基本常識，比如故事世界必須具有內在一致性，也就是說，雖然不必是科學意義上可以實現的現實，但故事的世界必須符合其內在的一系列規則，這些規則大體符合我們對已有的物理、化學、生物等學科的理解，所以學生在閱讀科幻作品時，應該能辨別其中的科學原理。手冊舉例說，美國公共電視台（PBS）有一檔節目叫 《聰明點有啥不好》（It』s OK to Be Smart），把時下流行的科幻奇幻巨制《權力的遊戲》裡面涉及的科學道理拿出來一一檢驗討論，甚為妙趣橫生。

手冊列出了幾個基本的科幻定義，把反烏托邦、蒸汽朋克、賽博朋克等概念都一一作了簡要介紹，涵蓋幾十部小說、電影，主要學習的作品有九部：《移動迷宮》《帕拉丁預言》《公平硬幣》《黑色伊甸園》《差分機》《玩家1號》《基地》《火星救援》《末世兒女》。

以下就是以上面九部作品為例的學習內容：

小說《移動迷宮》封面

《移動迷宮》

（The Maze Runner, 作者：James Dashner）

應用年級：6年級~ 8年級

故事設定在未來，世界遭受太陽耀斑的毀損，之後大面積爆發了疾病。一個叫托馬斯的少年和一群年齡相仿的孩子被困於一個迷宮裡，他們之中只有一個女孩兒，所有孩子除了自己的名字，其餘記憶全都喪失。這群孩子在艱難求生的過程中，發現自己其實是某個大型實驗的實驗品，而整個星球的存亡，可能取決於他們能否恢復記憶，破解迷宮密碼，並逃出迷宮。

討論問題及課外活動

1.小說中，簡單機械是如何得到應用的？請將書中描述過的一種簡單機械製作出一個模型。

2.在P28作者寫道：「他們右邊的巨大石牆沿著地面滑行起來，一路掀起塵土，迸發出火星。岩石碰岩石。好像違背了所有已知的物理定律。」請問這段描述指的是什麼樣的物理定律？什麼原因能導致石頭作這種運動？

3.請閱讀P65和P124上有關「甲殼蟲刀片」的描寫。這種機器如何能發揮作用？請分組設計、製作一件此類機器的模型。

4.根據書中的描寫（見P118-119，P126-129），請思考：需要什麼技術才能製造出Grievers？這種技術現在存在嗎？

5.解釋一下「The Changing」 （P142,P149）是怎麼回事。對這種現象有沒有什麼科學的解釋？

6.在P220作者寫道：「晚餐時敏赫告訴了他一個古老的故事。這是他對從前的一些偶然而怪異事情的記憶之一 。故事說，一個女人被困在一個迷宮裡，她逃出來的辦法是：一直往前走，右手絕不離開牆面，這樣她不得不在所有的路口都往右拐，而物理學和幾何學的簡單原理保證她最後找到了出口。」請解釋是什麼物理學或幾何學的原理？

7.敏赫是用什麼科學觀察方法發現了迷宮的移動規律的？科學觀察如何幫助托馬斯認識到，迷宮的世界是人為製造的？

8.變數在科學實驗中起什麼作用？為什麼托馬斯會說，男孩子們都是變數?（P301）

9.托馬斯明白了男孩子們名字的含義，是什麼？這些名字的含義導致了什麼樣的科學發現？

10.請解釋孩子們捲入的是一場什麼實驗。這個實驗設計得完美嗎？

11.作者在小說結尾揭示了地球上的災難是一系列的太陽耀斑爆發和隨之而來的疾病流行引起的。請解釋什麼是太陽耀斑。如果太陽耀斑真的威脅到地球，會造成什麼破壞？

12.為什麼遭到毀壞的生態系統會導致疾病擴散？

實驗室活動

科學方法；簡單機械；密碼破譯

與教學標準的相關性：（略）

其他相關書籍

《移動迷宮2：燒痕審判》（The Scorch Trials，James Dashner 著）

《移動迷宮3：死亡解藥》（The Death Cure，James Dashner 著）

《移動迷宮前傳：殺無赦令》（The Kill Order，James Dashner 著）

《第五波》（The 5th Wave，Rick Yancey 著）

《第五波2：無盡深海》（The Infinite Sea，Rick Yancey 著

相關電影

《移動迷宮》（The Maze Runner, 2014, 導演：Wes Ball ）

小說《帕拉丁預言2：聯盟》封面

《帕拉丁預言2：聯盟》

(Alliance: The Paladin Prophecy, 作者Mark Frost)

應用年級：6年級~ 8年級

由於本書涉及基因工程最具爭議的部分—— 人類基因工程，所以它是引導學生學習基因生物學的絕佳補充材料。有關這一話題，美國國家健康研究所和國家醫學圖書館編撰了一份極有價值的資料庫供教師參考（http://tinyurl.com/l2a7kuw ），其中包括虛擬實驗室和適合課堂操作的實驗。

討論問題及課外活動

1.在P17，威爾解釋說，他和他的朋友們有一些特殊能力，「因為我們在體外授精時被進行了基因修改，那是一個秘密的醫學科技實驗項目，叫做『帕拉丁預言』」。請解釋體外授精的過程。基因修改是如何進行的？人類曾經在自身實施過基因修改嗎？

2.在P113，作者寫到了星盤（或叫天體觀測儀）。請說明星盤的工作原理。參考聖約翰學院演示的製作步驟（http://tinyurl.com/lynzdsz），製作一個你自己的星盤，並試著使用它。

3.請說明電子顯微鏡和高級粒子回旋加速器的工作原理。為什麼Ajay說，他們「非常」適合基因方面的工作、適合作基因剪接（P207-208）？

4.什麼導致了超音波的波爆？（P235）

5.科學家如何測定骨頭或者其他有機體的年齡？他們如何從有機體中提取DNA樣本或其他基因材料？（P242）

6.什麼是人種改良（優生學）？進化與人種改良是什麼關係？「帕拉丁預言」中，人種改良和進化是如何應用的？

7.基因雜交和基因改良的農作物為什麼能提高產量？（P280）為什麼很多人會擔心經過基因改良的食品？你認為這些擔心有道理嗎？

8.曼哈頓計劃是什麼？（P282）原子武器的工作原理是怎樣的？

9.基因修改在本故事中佔有很大的分量。你認為修改人類基因是好事還是壞事？當前，對人類實施基因修改的技術是否已經存在？

10.什麼是基因療法？它與小說中描述的基因工程有何區別、有何相似？

實驗室活動

遺傳學；天文學

與教學標準的相關性：（略）

其他相關書籍

《帕拉丁預言1》（The Paladin Prophecy, 作者 Mark Frost）

《火星起義/紅星革命》（Red Rising，作者 Pierce Brown）

《星期五》（Friday，作者 羅伯特海因萊因)

《超自然主義者》（Supernaturalist，作者 Eoin Colfer）

相關電影

《變種異煞/千鈞一髮》 ( Gattaca 1997, 導演：Andrew Niccol）

（《神秘博士》就是一部極具將科幻推而廣之潛質的劇集。若要了解博士的更多信息，請關注新浪微博「神秘博士中文正版小說」。）

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