失落的物理(二十三):高中物理思维的构建与实操训练(2)

续上一篇：失落的物理（二十二）：高中物理思维的构建与实操训练（1）

前面提到几个观点，在这里补充解释一下：

• 绝大多数的高中学生欠缺的思维能力反而是形象思维能力或形象思维与抽象思维的结合能力。

  从物理的发展史上看，几何关系的研究占据了很大的一部分，大多数的物理直觉来自几何直观。物理学并不发源于东方文化，相对来说我们的传统教育并不重视图形图像方面的训练，这一点需要在教学中有所警觉。例如：动力学问题求解过程中，先画受力图，再列动力学方程求解。这样的一个连贯动作习惯的形成不少人需要多年的重复练习才能达成。

• 动手操作也是形象思维训练的一种。

  很多人认为亲自动手做实验对于提高分数没有直接的作用。有这个时间还不如多刷几道实验题分数来得快。短期也许真是这样的，但对于个人素养包括思维品质来说，在动手实操上的投入，其收益是多方面的：经历、经验、学习心理、探究精神、误差感受、求精努力...

  我见过的最极端的例子是孩子弄不懂什么是串联和并联，借助各种提分秘笈硬撑着把这个考点的选择题弄对了。请问这有什么意义？哪怕从功利的角度上说，有这个时间，还不如在淘宝上花几块钱买个教具，自己搭几遍应该就一劳永逸地弄懂了吧。

• 审题和做题的习惯

  注意克服时代的弊病，理科的资料包括本文，没有人能够快速看懂的。

• 养成物理特有的思维习惯

1.思维的深度与广度：不记死结论，重在理解条件

既要又要也要

2.正向思维与逆向思维：双向分析问题

降低思考量和思维难度

3.临界思维：抓住状态突变点

临界点往往就是运动的分界点，这样把复杂运动化成几段简单运动的组合

---------------（续篇）

4.方程、图像、函数与微元思维

初、高中物理的思维差异体现在静态定值思维与动态过程思维。初中物理考题大多聚焦稳定、单一、静止或匀速的简单场景，物理量基本保持恒定，计算以固定数值代入为主，侧重对物理状态的理解和计算，几乎不需要分析过程变化，在数学应用上几乎只需演绎求解。例如初中摩擦力、压强、速度计算，条件固定、状态不变，学生依靠公式套算即可解题，属于典型的静态思维模式。

高中物理问题转向动态变化体系。在基础概念教学完成后，绝大多数习题中的物理量会随时间、位移、受力状态持续改变。匀变速运动、变力作用、曲线运动等场景，不再存在固定不变的常量结果。这就要求学生必须跳出初中熟悉的“套公式、算定值”的静态思维，改用方程、函数、图像等数学工具描述物理量的连续变化，通过变量关系刻画完整的物理过程，实现从“算结果”到“析过程”的思维升级。

再者，面对曲线运动、变力做功、变加速运动等无法直接计算的复杂场景，引入“微元思想”作为破解复杂动态问题的利器。微元思想将整体变化的复杂过程，拆解为无数个足够微小以致可近似视为恒定不变的微元过程，“化曲为直、化变为恒”，把动态难题拆解为我们熟悉的恒定模型组合，有效降低复杂物理问题的思维难度，也是高中物理区别于初中物理的标志性核心方法。

由于人的思维的惯性，高一学生要从原来的思维习惯中转过来适应高中物理的学习是要下大力气甚至是痛苦的。作为教师要对这个转变心中有数，有意识地引导这个思维习惯的适应和转变。

作为学生要清醒地知道这是学好物理的必经之路，尽快适应就是最快的进步。摒弃投机取巧的做题模式，因为毕竟有些题目不用高中要求的方法也可以“做”出来或猜出来，但这终究不是我们的学习目标。类似地，上了大学之后，物理课的思想思维方法又有大的跃进，大量的大学物理概念使用微积分表述。由于是基础课，不少大学物理的习题使用中学物理的解题方法也可以求得同样的答案。快乐学习用这种方式蒙混过关的同学失去的是更高阶思想方法的掌握，和理论物理的提升机会。所以，高一的学生最重要是学习态度，要在心理上积极接受物理课堂传授的新的思想方法和数学方法，而不是以创新之名放飞自我。

这是高中物理思维的入门标志，接着是这几个工具的整合，参考下图：

（待续）