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昨天我和一個(gè)朋友聊高中物理。 朋友說(shuō)，他孩子就讀的學(xué)校，有的班級(jí)物理平均分在40分以上，有的班級(jí)平均分在20分以上。
當(dāng)然，即使平均分這么低，還是有學(xué)生拿到80分、90分的。
當(dāng)然，這位朋友所說(shuō)的班級(jí)并不是市里最好的重點(diǎn)高中的班級(jí)，也不是高中的重點(diǎn)班級(jí)。
我不太明白。 于是我問(wèn)這位朋友，為什么我的物理成績(jī)這么低？ 我上學(xué)的時(shí)候，物理成績(jī)也低，但班級(jí)平均分又不是40、50！
又或許是因?yàn)椤耙呀?jīng)過(guò)去很久了”，而且當(dāng)時(shí)我們物理課的平均分也很低，只是我忘了。
這位朋友說(shuō)，現(xiàn)在情況不同了。 今天的物理問(wèn)題太難了。 如果你不信，就回家去做吧。
聽(tīng)了這話，我有些著急：萬(wàn)一我的孩子高一物理沒(méi)學(xué)好，高一期末物理也沒(méi)考好怎么辦？ 那將是一個(gè)大問(wèn)題。
那么，為什么現(xiàn)在的孩子仍然覺(jué)得高中物理太難了呢？ 分?jǐn)?shù)還很低嗎？ 難道考試題目真的很難嗎？
前兩天，我寫(xiě)了一篇小文章，里面有一些學(xué)好高中物理的方法，特別是一些生動(dòng)的描述了學(xué)好高中物理的方法。
高一物理我主要學(xué)的是力學(xué)。 至于力學(xué)，你從運(yùn)動(dòng)開(kāi)始學(xué)習(xí)，然后學(xué)習(xí)力和運(yùn)動(dòng)之間的關(guān)系。
為了讓小文章讀起來(lái)不枯燥，我用了一個(gè)類比來(lái)推理：要學(xué)好體育，當(dāng)然首先要讓孩子“愛(ài)體育”； 要想學(xué)好機(jī)械，孩子當(dāng)然首先要“有力氣”。
這句話其實(shí)只是“紙上學(xué)終究是淺薄，知其然必行”的白話詮釋。 這本身并沒(méi)有什么新的想法：經(jīng)常鍛煉的孩子由于大腦的內(nèi)部運(yùn)作而能夠理解勻速的線性運(yùn)動(dòng)。 運(yùn)動(dòng)場(chǎng)景更多，更容易理解； 對(duì)于一個(gè)精力充沛、時(shí)而做這做那的孩子來(lái)說(shuō)，學(xué)習(xí)力分析相對(duì)容易一些。
然而，有幾位網(wǎng)友嚴(yán)重不同意我的說(shuō)法。 有網(wǎng)友說(shuō)，按照這個(gè)說(shuō)法，牛頓同志豈不是一位非常偉大的運(yùn)動(dòng)員嗎？
我不知道是該笑還是該哭。 我只能說(shuō)普通孩子沒(méi)有牛頓的智商，所以要想理解運(yùn)動(dòng)和力，最好先熟悉運(yùn)動(dòng)和力。 只有這樣，才能縮小牛頓和牛頓在智商方面的差距。
一位網(wǎng)友用嘲諷的語(yǔ)氣評(píng)論道：按照你的說(shuō)法，搬磚的農(nóng)民工不比大學(xué)物理教授更好嗎？
搬磚的農(nóng)民工中，物理好的有幾個(gè)？ 但有多少人沒(méi)有實(shí)力呢？ 顯然，這位網(wǎng)友似乎發(fā)現(xiàn)了我的說(shuō)法有一個(gè)嚴(yán)重的缺陷。
我當(dāng)然不能再笑了，也不能再哭了。 我說(shuō)孩子對(duì)運(yùn)動(dòng)的興趣和體力是學(xué)好物理的必要條件，但不是充分條件。 怎么才能認(rèn)為學(xué)好物理的方法是充分條件呢？
這位網(wǎng)友原來(lái)是一名高中物理老師。 我不禁有些驚訝：高中物理老師難道就分不清充分條件和必要條件嗎？
我說(shuō)的“孩子愛(ài)運(yùn)動(dòng)、身體強(qiáng)”可以更好地幫助孩子學(xué)好物理，但并不意味著他們就一定能學(xué)好物理！ 而且到目前為止，還沒(méi)有一種普遍適用、對(duì)所有人都有效的物理學(xué)習(xí)方法！
我也明白了為什么直到今天，有些學(xué)生仍然學(xué)不好物理：如果物理老師不能理解充分條件和必要條件，那么顯然這樣的物理老師的數(shù)學(xué)水平是一般的；如果物理老師不能理解物理老師的充分條件和必要條件，那么顯然這樣的物理老師的數(shù)學(xué)水平是一般的； 而如果物理老師的數(shù)學(xué)水平一般的話，推導(dǎo)公式的能力也會(huì)一般，也不會(huì)向?qū)W生解釋“清楚”物理公式之間的關(guān)系。
如果老師講得不是很清楚，或者只是按照指示去做，那么學(xué)生對(duì)物理公式理解不深刻，不能靈活運(yùn)用，甚至?xí)压礁銇y。
就在最近，我的孩子們?cè)诩矣袝r(shí)會(huì)看看高中物理。 我還教我的孩子們高中物理中的運(yùn)動(dòng)和力部分。
孩子們從來(lái)不理解勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度，對(duì)速度和位移的幾個(gè)公式總是感到困惑。 我告訴孩子，加速度類似于高中數(shù)學(xué)中算術(shù)數(shù)列中的“容差”。 勻速直線運(yùn)動(dòng)的速度與時(shí)間的關(guān)系是初中數(shù)學(xué)中的一次函數(shù)，加速度就是斜率。
這樣講完之后，孩子們就會(huì)更加理解，能夠推導(dǎo)出勻速直線運(yùn)動(dòng)的各種公式。
物理書(shū)上勻速圓周運(yùn)動(dòng)加速度的推導(dǎo)過(guò)程有點(diǎn)晦澀難懂，對(duì)于自學(xué)的孩子來(lái)說(shuō)很難理解。 我告訴孩子們，這里利用了相似三角形對(duì)應(yīng)邊的比例性質(zhì)，孩子們初步能夠理解。
數(shù)學(xué)被西方人“發(fā)明”的一個(gè)很重要的原因就是為了更有效地“量化宇宙”。 因此，孩子要想學(xué)好物理，最好先學(xué)好數(shù)學(xué)。 當(dāng)然，學(xué)好數(shù)學(xué)也是學(xué)好物理的必要條件，但不是充分條件。
現(xiàn)在的孩子仍然學(xué)不好物理的原因之一可能也和課本有關(guān)。 特別是書(shū)中對(duì)牛第二定律F=ma的描述是通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的。 這顯然是一個(gè)邏輯錯(cuò)誤，因?yàn)檫@個(gè)實(shí)驗(yàn)假設(shè)物理單位“牛”已經(jīng)被定義了。
力的單位是“牛”。 初中物理只用到它，但沒(méi)有定義！ 物理學(xué)習(xí)，還包括學(xué)習(xí)如何定義每個(gè)物理單位。 例如，長(zhǎng)度單位、速度單位、時(shí)間單位、面積單位、體積單位、溫度單位和密度單位等。
也就是說(shuō)，至少要讓學(xué)生知道“牛”這個(gè)單元是從哪里來(lái)的，要讓學(xué)生知道“牛”這個(gè)單元不是“吹”出來(lái)的東西，更不是隨手拍打額頭的東西。
實(shí)際情況是“牛”這個(gè)物理單位在牛第二定律之前還沒(méi)有產(chǎn)生？
從這一點(diǎn)來(lái)看，物理教科書(shū)本身確實(shí)存在問(wèn)題。
牛頓坐在蘋(píng)果樹(shù)下，躺著發(fā)呆。 因?yàn)樗麑W(xué)完了世界上所有的知識(shí)，站在所有“巨人”的肩膀上物理資源網(wǎng)，他感到空虛、無(wú)聊。 突然，一個(gè)熟透的蘋(píng)果掉下來(lái)，砸在牛頓聰明的腦袋上。
牛頓沒(méi)有被打昏，也沒(méi)有腦震蕩或腦損傷。
牛頓的“兇猛能量”完全是出于習(xí)慣而上來(lái)的，他不禁開(kāi)始疑惑：為什么這個(gè)蘋(píng)果總是掉到地上呢？ 為什么不上天飛出地呢？ 如果這棵蘋(píng)果樹(shù)再高一點(diǎn)，這個(gè)蘋(píng)果會(huì)不會(huì)把我的腦子砸成碎片？
結(jié)果，牛頓興奮起來(lái)高中物理到底如何去學(xué)，因?yàn)樗K于又有一個(gè)問(wèn)題要研究了。
經(jīng)過(guò)觀察和研究高中物理到底如何去學(xué)，牛頓發(fā)現(xiàn)，無(wú)論蘋(píng)果從蘋(píng)果樹(shù)上落到多高，它都會(huì)筆直落到地上，而且落得越來(lái)越快，相同的時(shí)間間隔會(huì)以相同的速度增加。
這是神的另一個(gè)秘密嗎？
繼續(xù)研究，牛頓終于發(fā)現(xiàn)：別說(shuō)蘋(píng)果了，任何東西，如果從高空落下，空氣阻力都可以忽略不計(jì)，每秒增加的速度是固定的。 這個(gè)值大約是9.8米。
繼續(xù)研究，牛頓終于明白了蘋(píng)果砸在自己頭上的問(wèn)題，并用數(shù)學(xué)公式對(duì)其進(jìn)行了量化：G=毫克，g=9.8米/秒2。 G是什么？ G是重力，也就是地球?qū)μO(píng)果的“吸引力”。
每秒質(zhì)量和速度的乘積定義的單位是什么？ 如此偉大的發(fā)現(xiàn)，太牛了，應(yīng)該被定義為“牛”。
牛頓真是“酷”啊。 此后，牛頓將注意力轉(zhuǎn)向了蘋(píng)果樹(shù)，發(fā)現(xiàn)了“萬(wàn)有引力定律”。 當(dāng)然，由于牛頓強(qiáng)大的數(shù)學(xué)能力，他也量化了??萬(wàn)有引力的大小。
換句話說(shuō)，應(yīng)該向?qū)W生解釋“牛”單元的由來(lái)。 講解完重力加速度的來(lái)龍去脈之后，再對(duì)牛第二定律進(jìn)行驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，學(xué)生將能夠更好地理解牛第二定律，能夠更好地理解理解與運(yùn)動(dòng)之間的關(guān)系。
當(dāng)然，如果教材能從常見(jiàn)的自由落體運(yùn)動(dòng)開(kāi)始，然后過(guò)渡到一般的勻速直線運(yùn)動(dòng)，那就更好了。 這種由特殊到一般的過(guò)程可能更符合認(rèn)識(shí)事物的規(guī)律，也能更好地被學(xué)生接受。
當(dāng)學(xué)生了解了“牛”這個(gè)單位后，他們就能更好地理解FS、Fv和Ft。 這樣，我們就了解了運(yùn)動(dòng)，我們了解了力，我們就了解了力與運(yùn)動(dòng)中的速度、時(shí)間、位移之間的關(guān)系。 動(dòng)能和勢(shì)能轉(zhuǎn)換、功率、動(dòng)量和沖量的概念將被徹底理解。
由此不難得出結(jié)論。 一些學(xué)生高中物理學(xué)習(xí)困難、考試考不出好成績(jī)的原因有以下三個(gè)：一是教材晦澀難懂； 第二，物理老師的數(shù)學(xué)水平一般； 第三，學(xué)生的公式推導(dǎo)能力一般，數(shù)學(xué)也不是很好。