什么叫真懂物理?用3个物理观,把初中到高中打通

大家好，我是清华陈硕老师。

我同时教初中、高中的物理课，有一个特殊现象，非常值得家长和同学们关注：为什么初中物理学得还不错，到了高中就掉下来了？

这篇文章，我会讲明白背后的原因，以及学好物理的关键方法。（想跟随我学习，文末对接专属老师）

1、初中物理的困局

初中物理的教材，有一个鲜明特点：一个现象配一个原理，霜是凝华，雾是液化，露也是液化，但各背各的。

孩子顺着这个编排，很自然地长出一套学法，我把它叫“文科式学物理”。

具体是什么样？

背结论，背公式，背题型；笔记做得整整齐齐，错题抄得漂漂亮亮；但遇到不会的题，自己想不明白，一翻答案，又突然觉得自己会了；考前突击几天，考完就忘，问他懂没懂，他说听懂了老师的话。

这套学法，还有另一个名字，叫做把“理解”换成了“表述”。

概念能说得像模像样，术语用得挺准，可一旦让他自己推一遍，就推不动了。因为他说的是别人给他的句子，不是他自己想出来的逻辑和过程。

很显然，这么学物理是不对的，但麻烦的是，这套学法，在初中是有效的！

因为初中的题，很多问的就是“这是什么变化”“属于哪一类”“套哪个公式”，题目情境简单，一两步就到位，孩子把结论背下来，把题型认出来，分数就上来了。

分数还很有说服力，家长和同学看到九十多分，会认为这门课没问题，于是没有人去追问一件事：我到底是懂了物理，还是记住了物理题的答案？

那代价呢？在初中看不出来，因为初中的题大多见过；到高中，一次性结账！

2、高中物理难在哪里

我把高中物理的难，拆成三处：

第一处，情境变了。初中的题，常常直接告诉你“一个物体做什么运动”；高中的题，把物理藏在一段情境里：一个斜面，一个小车，一次碰撞，一堆数据。孩子得先做一件事，把这堆话读成物理，才知道该动什么手，很多同学不是不会算，是根本没读出这道题在问什么。

第二处，步骤变长了。初中的题，套一个公式，一两步出答案；高中的题，是一串推理：先受力分析，再判断运动，再选规律，再解方程，中间任何一环断了，后面就写不下去。

第三处，抽象度高了。矢量、加速度、电场、能量，都是看不见摸不着的东西，要在脑子里运算；初中那些“看得见的现象”，到高中变成“看不见的量”。

这三处难，没有一处考验孩子“背得不够牢”“做题不够多”。

恰恰相反，靠背、靠刷题的孩子到了高中会更吃力，因为背下来的结论彼此之间没有关系，题一变形，他不知道该如何读懂问题、如何寻找解题思路。

文科式学法在初中赚到的分数，到高中要连本带利还回去，究其根本，是“不懂物理”这件事。

3、真懂物理，层次差别在哪里？

我用“霜是凝华”这个物理概念，来展示一下，不同学生的学习层次，差别有多大。

第一层，背结论：霜是凝华，气态直接变成固态。

背下来，能答题，如果考试突然追问一个细节，只背结论就会懵。比如：水蒸气为什么不先变成水，再冻住？

第二层，有画面：夜里气温降到0℃以下，空气里的水蒸气分子运动变慢，分子靠得近、温度足够低，就直接绑定成稳固的固态，附着在草叶和瓦片上。

讲到这一层，孩子脑子里是有一幅动画的：分子从乱飞，到变慢，到被吸住，到定住。但如果继续追问：为什么凝华放热？很多孩子还是会懵！

第三层，物理的世界观：这一层最关键，孩子要能说出，凝华的过程中，物质是什么、怎么动的、能量去哪了？

• 水蒸气是分子构成的，这是物质观

• 分子在不停地运动，之间有引力，靠得够近就被拉住，这是运动与力观

• 分子吸附的时候相互撞击，把能量传出去、放热，这是能量观

到了第三层，才叫真懂物理，因为孩子把学到的物理知识，用自己的逻辑推理、构建起来了。少一个物理观，回答问题就会缺一块：

比如他能描述霜怎么形成，却说不出为什么放热，那是能量观缺席；能说出放热，却说不清分子怎么被吸住，那是运动与力观缺席。

真懂不是背结论，是用物理的基本观念，去还原学到的物理知识。

4、初高中贯通的本质，学透3个物理观

什么叫做物理观？如何准确的理解？我来打个比方：

同一辆车停在路边，学艺术的人先看它的流线型，看它好不好看；学工程的人先看它的风阻、看它的动力。

而物理观就是真正学懂物理的眼镜；戴上它，看见一个现象，不会只想着“这个结论我背过没有”，而是会想“它由什么构成、它怎么动、能量怎么变”，即3个物理观。

第一个，物质观：世界由什么构成。

落到初中，就是分子、原子。物质由大量分子构成，分子在不停地做无规则运动，分子之间有引力和斥力。这一套主要在热学里第一次正面遇到。

到了高中，它发展成完整的分子动理论，还要接上统计的观念，去解释压强、温度、内能这些量。

从初中到高中，其实都涉及“世界由什么构成”的物理知识，只不过高中要面对更多的物理概念、更抽象的理解。

第二个，运动与力观：物体怎么动，为什么这么动。

初中建立的是：力能改变物体的运动状态，不受力时物体保持匀速直线运动或静止，还有惯性、二力平衡。

高中还是研究这一套，会拓展到牛顿三定律、曲线运动、万有引力。

孩子觉得高中力学是新的，其实新的只是公式和情境。看问题的角度没变：这个东西受什么力，加速度往哪边，运动怎么变。

第三个，能量观：变化的过程里，能量怎么转化、怎么传递、总量怎么守恒。

凝华放热、液化放热、电流做功、机械能转化，都是它。

初中在力学、热学、电学里零散的露面；到了高中，能量将会是一条主线，动能定理、能量守恒、热力学第一定律等等。

对照来看，学懂物理的3个基本观念，初高中本就是一体化、贯通的；如果孩子在初中，就建立起物理观的认知深度，初中的优秀能自然延伸到高中。

5、如何培养3个物理观？

动作一，每个物理知识，要有3个追问

它由什么构成？它怎么动、受什么力？能量怎么变？

拿霜演练一遍：

由什么构成：水蒸气，分子。

怎么动、受什么力：分子在乱飞，降温后变慢，靠得近时被引力拉住。

能量怎么变：吸附时撞击别的分子，把能量传出去，所以放热。

一开始答不上来，很正常；但千万不要去记忆和背诵，答不上来的地方，只是观念没建起来，可以一边读、一边尝试在大脑还原，直到自己真的理解。

动作二，把3个物理观告诉AI，和AI讨论

每一个知识点，从3个物理观的角度，给AI讲一遍。

• 有想法的时候，说出自己的理解，和AI一起讨论、验证

• 有漏洞、错误的地方，AI能提醒、能追问，还能画图解释给你听

重复这样的学习过程，直到每一个物理概念，都能熟练、深刻地解释清楚。

6、真懂的本质

孙维刚老师说过，总要在旧知识的基础上构建新知识，时刻关注新旧知识的关联。所谓思维深刻，就是能看到不同现象底下的共同基础。看到的共同基础越多，迁移就越容易。

回到物理这门课，想要学懂，从来不是记住一堆结论、知道一堆题型和套路，而是要把每一个物理知识、物理问题，都从3个基本的视角，去吃透、去理解。

这样才能越学越熟练、越学越透彻、越学越拔尖。

这是真懂物理的本质。