ARTICLE · 1111353
今天我想谈谈到底什么是高中物理思维
各位家长好,我是艺曦,一名一线高中物理老师。
我平时和家长沟通的时候,经常会听到一句话:“老师,我家孩子是不是没有物理思维?”尤其是上了高中以后,这种焦虑会更明显。
老师上课刚讲完一道题,孩子听得明明白白,回家再做一道差不多的也能写出来,可考试稍微换一个场景、换一种问法,甚至只是把图换了,孩子马上就不知道从哪里下手。
于是很多家长很容易得出一个结论:这个孩子是不是脑子不适合学物理?
但我带学生这些年,越来越不愿意太早给孩子下这个判断。因为在我看来,所谓“高中物理思维”,并不是什么特别玄学的天赋。
它不是有些孩子天生就有,有些孩子怎么学都没有。更多时候,它其实是一套在长期学习中慢慢形成的思考习惯。
真正有物理思维的孩子,不一定是公式背得最多的,也不一定是刷题最多的,更不是看到一道题就能马上秒出答案。我更看重的,是下面这三种能力。
第一种能力:能把题目里的文字,翻译成物理条件
这是我觉得高中物理最基础,同时也是最重要的一步。
很多孩子做题的问题,并不是题目没看懂。每个字他都认识,每句话也都能读明白,真正的问题是:他没有把题目里的自然语言,翻译成物理语言。
比如一道题里出现“物体恰好不下滑”,有物理思维的孩子看到这里,不会只把它当成一句描述。“恰好”两个字,往往意味着临界状态。
再比如“小球恰好通过最高点”,孩子要想到这里存在临界条件;看到“导体棒匀速运动”,要想到加速度为零,再继续想到合外力的关系;看到“电场力做负功”,也要继续往电势能的变化上想。
这些,本质上都在做一件事:翻译。
所以我一直觉得,审题从来不是简单地“多读两遍”。很多孩子一道题读了三遍、四遍,还是不会,因为他只是把汉字重新看了几次,并没有真正想清楚:这句话在物理上到底告诉了我什么?
一道综合题可能给了很长一段文字,但真正有用的物理条件其实没有那么多。孩子要慢慢学会从里面筛出:研究对象是谁,运动状态是什么,哪些量发生了变化,哪些属于临界条件,哪些信息可以直接转化成物理关系。
当孩子开始具备这种能力以后,你会明显发现,他做题没有以前那么乱了。以前是一拿到题就开始找公式、套公式,现在会先停一下,想清楚自己到底在解决什么问题。
第二种能力:能把复杂情境,变成自己熟悉的物理模型
我觉得这才是高中物理真正开始拉开差距的地方。
初中物理很多时候,知识点和题目的对应关系比较明显。学压强,题目往往就围绕压强;学浮力,大多数时候也比较容易看出是在考浮力。但是到了高中,题目的“长相”会越来越陌生。
一道牛顿第二定律的问题,可以放在传送带上,可以放在斜面上,可以放在电梯里,也可以套上板块模型;一道功能关系的问题,可以和圆周运动结合,可以和碰撞结合,也可以放到电场、磁场和复合场里面。
所以如果一个孩子学物理,永远依赖于“这道题我见没见过”,那越往后一定越吃力。
真正有物理思维的孩子,会慢慢从“认题型”变成“认模型”。他碰到一道陌生题以后,不会只盯着题目表面的故事,而是会尝试把外面的包装一点一点拆掉。
研究对象是谁?整个运动过程分成几个阶段?每个阶段受哪些力?哪些量是不变的?这里更适合用牛顿定律、功能关系,还是动量关系?
这一步,就是建模。
所以我经常觉得,高中物理真正学得好的孩子,脑子里存的不是几百道题,而是一些非常稳定的物理关系。题目可以换,图可以换,材料可以换,甚至考试可以给你一个从来没见过的生活背景,但把外面的壳拆掉以后,里面可能还是最基本的受力、运动、能量和动量。
这也是为什么有些孩子刷题量没有特别夸张,但是面对陌生题反而没那么慌。因为他真正积累下来的,不是题目的“长相”,而是题目背后的模型。
第三种能力:每一个判断,都能找到依据
这是我特别看重的一点。
很多孩子刚开始做物理,特别喜欢说:“我觉得应该向左”“我感觉这个选项应该对”“我觉得它应该越来越快”“我感觉这里能量守恒”。
这种状态其实很正常,但高中物理真正要训练的是:你为什么这么判断?
比如你说加速度向右,依据是什么?因为合外力向右。你说物体速度越来越大,为什么?因为加速度方向和速度方向相同。你说机械能不守恒,为什么?到底有哪些力在做功?你说这个系统动量守恒,那系统受到的外力冲量到底满足什么条件?
孩子越往后学,越要养成这种习惯:不要只给结论,要追问依据。
这也是为什么我平时特别警惕一种学习方式,就是孩子一边做题,答案放在旁边,做完一点就去看一下。这样做久了以后,孩子看起来做了很多题,但实际上始终没有形成一条完整的思维链条。
他没有真正经历过“我先判断——我找依据——我继续往下推——最后再验证结果”这个过程。一旦中间总有人告诉他“对了”或者“错了”,孩子慢慢就会越来越依赖答案。
所以真正的物理思维,还有一个很重要的表现:孩子敢于独立把自己的思路走完。
哪怕最后错了也没关系。错了以后再回头看,到底是概念出了问题,条件漏了,模型判断错了,还是最后计算出了问题。这个过程,其实比单纯知道一道题做对了还是做错了更有价值。
所以,高中物理思维到底是什么?
如果一定让我用一句话概括,我觉得:
高中物理思维,就是把复杂问题一步一步变简单的能力。
先把文字翻译成物理条件,再把条件组织成物理图景,然后把图景抽象成模型,最后找到依据,把整个过程独立写出来。
所以我判断一个孩子有没有开始形成物理思维,从来不会只看他能不能做一道难题。我更愿意看一些很具体的细节:他读题的时候,是不是开始主动找条件;题目换一个背景以后,是不是还能认出熟悉的模型;做出一个判断的时候,是不是能解释自己为什么这么想;一道题做错以后,是不是能真正把错误原因拆出来。
这些变化,才是我眼里真正的“开窍”。
很多家长会觉得,物理好的孩子就是聪明,物理不好的孩子就是没有天赋。但在一线带学生时间越长,我越觉得这件事没有那么简单。高中物理当然需要一定的理解能力,但大量所谓的“物理思维”,本身就是可以训练的。
一个孩子刚上高一的时候,可能什么都想靠感觉;学了一段时间以后,开始知道找依据。以前看到一道长题就慌,后来会把过程拆成一段一段;以前换个场景就不会,后来慢慢知道,不管题目怎么变,我先看看里面有没有熟悉的物理关系。
当这些东西一点一点建立起来以后,物理就不再只是“会不会这道题”。
孩子真正得到的,是一套处理问题的方法。
而我觉得,这可能才是高中物理最有价值的地方。