高中物理的“抽象与建模”怎么练?方法极简:每道题多问一句

• 适合人群：高中物理老师、学生家长

• 阅读时间：约10分钟

• 核心内容：自然生长的物理学习法

各位老师、家长朋友：

大家好。

经常有老师和家长问我同一个问题：物理最难培养的建模能力、抽象思维，到底怎么练？

大家总觉得，建模和抽象是高端、玄妙、学霸专属的能力，是高中才开始学、需要天赋、需要刷题、需要悟性的高级思维。

其实，所有人天生就会建模，所有人从小就在抽象。它从来不是后天硬学的技能，而是孩子与生俱来、被我们忽略、没有被刻意唤醒的天赋。

这篇文章，我们就来把“抽象”和“建模”这两件事说清楚，并且给出一个简单到不能再简单的培养方法：多问一句。

01 孩子天生就会抽象，

只是没人告诉他“这就是能力”

先看一个最常见的场景。

小孩子看见苹果、太阳、篮球、盘子。大人随口多问一句：“它们是什么形状？”

孩子会剥掉苹果的红色、甜味、果柄和磕碰，剥掉篮球的花纹、材质、重量，剥掉盘子的大小和用途，穿透一个个具体事物的个体表象，抽取出它们共有的、一般的特质——圆。

从苹果、太阳、篮球、盘子这些各不相同的具体实物中，得到通用的“圆形”概念。

这个“剥皮见里”、从多个个别事物中提炼出普遍共通特质的思维过程，就是抽象。

你看，根本不高深。三岁孩子就在做最高级的理科思维。

当然，严格说，这是数学意义上的抽象——只关注几何形状，完全丢弃物理属性。

物理学中的抽象比这更复杂，因为它不能丢掉物理属性，反而要抓住关键的物理属性。这一点我们后面细说。

但首先，我们要确认一个事实：

抽象是人类与生俱来的认知本能。

我们每个人认识世界的方式，全都是建模。

我们口中的“好人”“坏人”,“学霸”“学渣”,“有钱人”“普通人”,没有一个是对某一个人的完整描摹。

全部都是我们的大脑对大量个体做抽象之后，建立的认知模型。

人类无法直接处理复杂的真实世界，只能靠“抽象—建模简化”来活着、思考、判断、学习。

所以，孩子不是没有抽象建模能力，而是这一套思维一直停留在无意识状态，没有被正式唤醒。

02 高中物理中的“抽象”与“建模”，到底该怎样定义？

先给出两个清晰、可用、不玄乎的学科定义。

物理抽象：

从具体的物理情景或对象出发，忽略次要因素，突出主要因素，提取出不同实例之间共同的、本质性的物理属性或过程特征，形成可以迁移、可以通用的物理概念与物理规律。

物理建模：

把抽象得到的本质特征固化下来，形成标准化的、理想化的物理对象或过程（即物理模型及题型），以便于运用物理规律和公式进行定量及快捷分析。

两个关键词：

• 抽象是过程：从多到一，由个别到一般，是“提炼”。

• 建模是结果：把提炼出的一般特征“固化”成一个标准工具，是“产品”。

顺序永远是：先抽象，后建模。

打个比方：抽象好比从很多种水果里提炼出“甜”这个共同味道，建模好比把“甜”做成一个标准的“甜味剂”，以后直接用。

放在高中物理中，看一条完整链条：

各种各样的下落物体——石块、纸片、雨滴、羽毛球。它们形状不同、质量不同、空气阻力影响不同。

• 抽象：忽略形状、体积、空气阻力等次要因素，提取共同本质：初速度为零、只受重力、加速度恒为g。

• 建模：把这个抽象结果固化为“自由落体运动”模型。以后凡是近似符合这个特征的下落，都可以套用自由落体公式。

再看一个：

羊角锤、跷跷板、开瓶器、撬棍。它们外形、材质、用途完全不同。

• 抽象：忽略具体外形和材质，提取共同本质：能绕固定点转动的硬棒，且转动过程中受到力矩作用。

• 建模：得到“杠杆”模型。以后凡是“硬棒+固定转轴+力矩”的结构，都可以用杠杆平衡条件。

这就是高中物理中标准的抽象与建模路径。

特别需要澄清一个常见误区：

很多学生，甚至部分老师，会把“简化忽略次要因素”直接等同于抽象。

忽略次要因素，只是抽象过程中的一个手段，不是抽象本身。抽象的内核，是寻找不同实例之间共通的一般性物理本质。

如果只是忽略，却没有提取出共性，那叫“简化”，不叫“抽象”。

03 高中物理绝大多数障碍，

源于不会做抽象

孩子物理听不懂、做不对，很多时候根本不是计算能力不足。

眼睛看见一道题里具体的场景、特殊的物件，大脑却不能够穿透具体情景，看不到背后和别的题目相通的一般本质。

现实世界每一个情景都是独一无二的，但物理考题反复使用的，其实只有少数几套一般模型。

高中物理每一个核心概念，背后都是抽象：

• 质点：形形色色运动物体——汽车、行人、飞鸟、地球公转。

  剥离各自外形、大小、转动, 抽象出共同本质：有质量、有位置,再建立“质点”对象模型。

• 轻绳、轻弹簧：各式各样绳子弹簧，忽略自身质量，保留弹力特征，抽象出“轻绳”“轻弹簧”条件模型。

• 匀变速直线运动：现实中无数变速运动，剥离各自细微扰动，抽象出“加速度恒定”这个一般特征，建立“匀变速直线运动”过程模型。

• 点电荷：带电体形状大小各异，当距离远大于带电体尺寸时，忽略形状和电荷分布，抽象出“点电荷”模型。

• 变速运动中的位移公式、变加运动中的速度变化、变力作用下的功、非稳恒电流下的电量、变力作用下的冲量等：都是微元求和。

不会抽象，就看不见“不同题目其实是同一回事”；看不见共通本质，就只能死记题型，刷再多题也很难迁移。

物理学习的分水岭，就在这里。

04 最高级的思维培养，

方法最简单：每道题多问一句

很多家长、老师拼命让孩子刷题、补课、总结题型，效果微乎其微。

真正拉开物理差距的，不是做题数量，而是复盘时的那一句追问。

不需要刻意训练思维，不需要专门上思维课。只需要：每次讲完、做完、学完，多问一句。

学概念的时候，多问一句

讲质点：

“轿车、人、飞鸟 ,  这么多不一样的东西 , 我们抽取出了什么共同的特征？又剥掉了哪些独有的表象？”

孩子就能体会抽象 ：不是简单删掉一些条件 ,  而是在一堆不同事物中间 , 找到那个通用的物理本质。

讲杠杆：

“羊角锤、跷跷板、开瓶器长得完全不一样，它们共通的地方是什么？为什么它们都能用同一个规律分析？”

做完一道题，追问两句核心

• 这道题的情景很特殊，它和哪些旧题共享同一个物理本质？我们抽象出来的共性是什么？

• 这个共性被归为哪一个物理模型？

坚持一段时间，学生就会养成习惯：看见新题，第一反应不是套公式，而是穿透具体题干，寻找背后共通的物理本质。

讲到微元累积思想，多问一句

各种各样变力做功、变加速运动，情景各不相同。我们为什么都可以把它们切分成无数小段再累加？

引导学生抽象出共通逻辑：一切连续变化的过程，都可以拆解成无数微小不变片段再求和。

这就是微元思想，也是微积分底层逻辑。孩子一旦抓住这个共性，就不会觉得微元法是“新技巧”，而是一种普遍规律。

抽象建模能力，

是追问问出来的，不是刷题刷出来的。

05 真正的教育，

是唤醒孩子天生的高级思维

我一直强调：建模、抽象、归纳、推演，所有孩子本来就有。

只是大部分孩子：

• 小时候在无意识地用

• 初中被题海淹没

• 高中彻底丧失思考习惯

我们所谓的培养能力，不是从零创造，而是把原本无意识的本能，唤醒成有意识的思维。

不用讲大道理，不用讲思维理论。每一节课、每一道题、每一个生活场景，多问一句：

“它们抛开外表，共通的东西是什么？”

久而久之：

孩子看世界不再是一个个孤立杂乱的画面，而是能够穿透表象，看见共通的规律，看见标准化的物理模型。

做题不再是凭感觉、套公式、碰运气，而是：

先抽象，抓取不同情境下共通的一般本质；再匹配模型；最后列式计算。

这就是物理学霸和普通学生的本质差距。

06 写在最后

物理从来不是一门单纯算题的学科，它是一门“抽象—建模”的思维学科。

所谓物理天赋，不是脑子聪明，而是抽象建模意识变成了常态。

所谓思维培养，不需要专门特训，就来自每一次学习结束之后多问的那一句。

从今天开始，

少一点机械刷题，多一点本质追问。

你会发现：孩子天生就具备顶级理科思维，只需要我们轻轻唤醒，静静等待生长。

07 学霸们必须的自知

最后，说几句可能不太中听、但必须说的话。

既然我们整篇文章都在讲模型，那就该承认一个基本事实：人类总是用模型来观察和思考的。

模型天然是不完整的。它一定有所取舍、有所简化、有所忽略。

所以，任何人，都不可避免带有偏见，不够客观，不够全面。

这不是道德问题，是认知结构问题。

所谓“学霸”，或许只是恰好适应了现行考试机制下的那套建模方式。

它证明的是一个人在特定评价模型里的适应力，并不能证明在更复杂的社会条件下，这个人同样具备准确的观察力和判断力。

说得更直白一点：考试本身也是一种模型。

它从真实世界的全部能力中，抽象出少数几项可量化、可比较的维度，再固化成一张试卷。

能在这套模型里拿高分，不代表能自动迁移到社会真实模型里去。

我们这些曾经或正在被称作“学霸”的人，应该有一点自知。

尤其是那些在定制化训练中被塑造出来的建模能力，更要警惕。它可能非常适合答题，却未必适合看世界。

比如我们发明了“学渣”这个词，用来定义考试成绩不理想的同学。

那么，我们是不是也需要创建一个“社渣”的概念，来描述我们这些考试成绩极好、却对社会现实缺乏基本认知、对历史规律缺乏起码敬畏心的、对弱者缺乏起码同情心的、对长者缺乏基本孝心的人？

前有 “指鼠为鸭” ，后有 “指鸭为鹅” ；“失业”被说成“灵活就业” ，“灵活就业” 又被包装成“福利自由”。

这些概念的发明和传播，靠的不是没有文化的人。恰恰相反，这正是很多是受过良好教育、极擅长在特定模型里建模的人做出来的事。

能建模，不代表建的模型是对的。

能在考试里拿高分，

不代表在生活里分得清是非。

所以，真正值得追求的学霸，不应该只是考试模型的适应者，而应该是：

能建模，也知模型之限；能应试，也知应试之偏；能抽象，也知抽象之外有真实。有基本家国情怀的和作为担当的栋梁真学霸！

愿我们的教学能真正让孩子们的学习：

眼中有光、手里有法、脚下有路、早成学霸！

PS.欢迎在文章结尾给我们一个【赞】+【在看】，你的支持就是我们前行的动力！

看更多走心好文章

请长按下方图片

识别二维码⭐️关注平哥

愿世界上所有的学生都能觉醒“学习力”。我是平哥，42年高中物理教师，专注探索学习的本质，体系化解决学生学习问题，感谢你的阅读。