物理學習困難什么時候才能得到解決?
很多人還記得電影《問西方》里的這個片段:
上世紀二十年代,清華大學的學生吳凌瀾,文科成績接近滿分,唯獨物理不及格。當老師建議他轉專業時,他卻無從下手,因為當時最優秀的人都在學實用科學。直到梅校長一番深意的談話,他才終于找到了解脫人生的坐標。這是時代洪流中知識分子的迷茫。
電影《永不遠去》截圖。
時代變了,從“理科報國”到“學好數理化,走遍天下都不怕”,家長和學生熱愛理工科的目的受就業環境、專業選擇等因素影響發生了巨大變化,但物理依然是萬千中學生關注的問題。
學習物理困難
“如果不是物理成績那么差,我可能就不會選文科了。”已經讀大二的袁然,對物理還是有種不舍。和她一樣,因為“太難”、“學不好”等各種原因,不得不放棄學習物理的人還有很多。
“物理難,卻是邁向名校、好專業的敲門磚。”作業幫直播課初中物理教研組組長姜宇宇說。事實上,這一點已經得到證實。基于物理在科研中的基礎地位,高水平大學往往更重視物理,更看重考生的物理基礎。
《2019年高考調查報告》對“C9+1”(國內首個一流大學聯盟+中科院大學)高校2020年選修科目要求的分析發現,10所高校中,有7所高校將物理作為必修科目,占比超過50%。如果學生選擇物理專業,可以報考北京大學、復旦大學、上海交通大學、中科院大學、哈爾濱工業大學、中國科學技術大學6所“C9+1”高校全部專業。
有些人不懂物理,但有些人卻能從中找到無窮樂趣。何勇喜歡在課余時間閱讀或研究物理相關書籍。五年前,他是北大物理碩士。如今,他是作業幫直播課最受歡迎的初中物理老師之一,也是課堂質量控制的負責人。
從學生到老師,不僅僅是身份和角色的轉變,他將自己的物理學習經歷與教學經驗深度融合,逐漸形成了獨具特色的教學風格和對物理這門學科的獨特理解。
“很多學生覺得物理難,是因為他們不理解實驗的本質原理。簡單來說,他們不完全理解每一個物理公式或定律,他們喜歡死記硬背公式,這讓他們很難在解決問題時靈活運用它們。”
“大部分孩子都是初中就開始學習物理了,這個階段最重要的就是培養學習物理的興趣。”何老師介紹,興趣培養包括觀察生活和動手實驗兩大模塊。
像何勇這樣的初中物理老師還有20余名,他們大多畢業于名牌大學,對物理有著濃厚的興趣,也正在利用自己的實踐和教學經驗,探索一套適合全國學生的在線物理課程體系——作業幫初中“邦物理”系統。
種下興趣的種子
“男孩的聲帶更長更寬,就像一個300磅的胖子;
女性的聲帶較短、較窄,就像 80 磅重的仙女的聲帶一樣。
300磅的胖子和80磅的仙女一起跳芭蕾,誰的舞跳得更靈活、更迅速?當然是體重更輕的仙女了。
因此,發聲體越輕、越短、越薄,其柔韌性就越強,發聲時振動頻率就越快,音調也就越高……”
在作業幫的一節物理直播課上,老師這樣講解聲音的音高與振動頻率的關系,學生們一下子就聽懂了。
物理是公認的最難的學科之一,但并不代表學生天生就學不好物理,不管多高深的物理知識,只要能巧妙地與生活結合起來,就會立刻變得很“接地氣”。
作業幫直播課的老師給學生們演示了讓雞蛋立起來的實驗。
初中物理隊的老師們體會到,激發學生學習物理的興趣并不難,關鍵是要巧妙地把物理知識與生活聯系起來。初中是物理學習的入門階段,基礎打得扎實與否對以后的物理學習有著至關重要的影響。
“好玩”也構成了作業幫直播課“邦物理學”體系的一大核心:課堂內容不僅要生動活潑,還應貼近生活、通俗易懂。
疫情期間的一場直播課上,何勇老師在復習身體狀態變化知識點時提了一個問題:
“抗擊新冠肺炎疫情,為什么我們噴酒精消毒手部時會有涼涼的感覺?”
“春天來了,萬物復蘇,冰雪消融,這是什么現象?”
作為“敲開物理”體系的建設者之一,何勇與物理組其他老師一樣,對生活有著敏銳的觀察,并將這種觀察注入到日常教學中,試圖帶領學生打開認識物理世界的大門。
“很多物理知識體現在生活中,比如雪直接從氣態變成固態,就是一種凝結現象。北方有句俗語叫‘下雪不冷,雪化了才冷’,因為雪化了會吸收周圍空氣中的熱量,導致溫度變低。下雪后的清晨,人們常常會有一種寂靜感,其實和雪的結構疏松多孔,減少了聲音傳播路徑上的噪音有關……與雪有關的知識,包括了聲學、光學、熱力學等所有的物理知識……”何勇老師一口氣能說很多。當學生在學習物理中找到了樂趣,很多學生就會像他一樣,自覺地把對物理現象的思考融入到生活中。一個奇妙的變化是,當下雪的時候,很多學生發朋友圈時,不再干巴巴地說“下雪了”,而是會主動告訴老師,這是一種凝結現象。
興趣的培養離不開觀察生活、動手實踐,實驗對于學生學習物理尤為重要,但在過去的傳統教育中,由于各種因素,一堂課的物理實驗并不能保證所有學生都參與其中。
“如果沒有網上反復練習的機會,可能到現在我都無法理解一些復雜的實驗。”來自四線城鎮的初二學生劉先生就讀于當地一所非重點高中。和大多數同學一樣,他的物理成績并不理想。
直到有一天,他在作業幫上參加了一節物理直播課,老師在演示實驗時,他有機會在自己的屏幕上親手做實驗。這讓他深深感受到,親自參與物理實驗比在課堂上看老師操作直觀得多。課后,導師在課堂上給他發了實驗的鏈接,并告訴他做題時要向實驗鞠躬。
他隱約發現了一些學好物理的秘訣。
劉先生說:“我一定要利用好這些資源,提高我的物理成績。”
在很多比較偏遠的山區,大多數情況下,學生只能通過教師的理論講解對物理知識有一個大概的了解,一堂像樣的物理實驗課更是遙不可及。由于缺乏現場參與和動手實踐,學生對知識的理解和吸收遠遠不夠,物理學習總是被一層面紗隔開。
在線教育一直致力于解決這一痛點,作業幫直播課打造的“線上虛擬實驗”打破了傳統線下教育的局限和地域限制,讓每一位學生都有機會在線上體驗實物實驗的樂趣。192個可全仿真的在線實驗覆蓋初中物理所有章節,手機、iPad變身實驗室,學生在課堂上與老師一起了解實驗原理,觀察、體驗真實的物理現象。
家庭作業助手的高科技現場物理課。
有時,學生們會利用礦泉水瓶、吸管等隨時可以接觸到的小物件,在家里做物理實驗,并主動讓家長把實驗過程拍成短視頻發給老師,積極分享成功的喜悅。何勇感覺到,孩子們漸漸喜歡上了這門課程。
從興趣到考試準備
困難的是保持興趣。
如果你問,當兩個電阻并聯時,計算電路總電阻的公式是什么?沒錯, = R1XR2/(R1+R2)。
但如果學生們繼續被這樣問一個又一個公式,并被各種考試題目所困擾,很難說他們的自信心不會受到削弱。
“從初三開始,特別是到了中考復習的時候,很多學生面臨的問題是,覺得物理沒那么生活化。”在與上萬名學生交流后,何勇對初中生學習物理的心理變化有著深刻的理解。
學生學習物理,除了要讓課堂變得有趣,還面臨著從興趣到“考試”的終極考驗,能否高效地解決問題是學生能否保持興趣的關鍵。
“一場物理考試90分鐘,一共35道題,如果每道題都要臨場思考初中物理的證明,時間肯定會很緊張。”何勇說,“ ”系統很多方法和技巧都是為了幫助學生看到題目就知道該怎么做。
在中考物理狀態變化中,有一個高頻考點,就是“白氣”現象。很多同學記不住概念,把白氣誤認為是水蒸氣或者氣體。“白氣不是氣體,是液化水滴”,通過這個公式,幫助同學們理解白氣是一種液化現象。同學們很快解鎖了一類與白氣有關的題型。
北京大學物理學大師何勇老師正在為學生現場講授初中物理課。
有些物理公式晦澀難記,老師們就以柔克剛,用“諧音雙關”巧妙化解。作業幫直播課上,老師提到并聯電路總電阻計算公式,學生總會想到“雞(ji)飛在河(he)上”。
這并不是師生之間的特殊暗語,而是作業幫直播課“物理小助手”系統的一大絕招。何勇老師解釋道,上式中,R1+R2的分母是和,R1XR2的分子是乘積,所以得出“雞(ji)飛在河(he)上”。
這些“大動作”常常讓學生們興奮不已。
老師,這道題做起來好有趣啊!
“我以前物理只考了40分,這次月考我考了80分,我太開心了!我爸都不敢相信。”
學生們與作業幫直播課老師分享了運用“大招”的效果。
來自全國各地的學生們迫不及待地向作業幫直播課的老師們分享自己的報名結果,有時甚至激動地發來表情符號。
這個過程就像老師帶領學生打怪升級一樣,學生在解題中找到了自信,自然而然地對物理這門學科產生了一種“黏性”。
“我們的理想狀態是讓學生每30秒就能解決一道題。”蔣鈺宇說,“ ”系統一個顯著的特點就是適用性強。
作業幫直播課初中物理組的老師們把初二、初三四個學期的知識點、難點全部總結了出來,這樣實用又高效的妙招一共有148個,覆蓋了初中物理所有的考點和題型。
這套《幫教物理》體系,是經過6名教研員和25名資深教學老師無數次的打磨、思考、討論后最終形成的,是老師們多年教學積累的深度碰撞和提前篩選。
一開始,老師們之間也發生過“爭執”。
每位老師花了兩天時間把自己的教學方法寫下來,然后大家集體討論。但每位老師都有自己的教學理論和對知識的理解。方法的表述是否科學準確,所舉的例子是否最適合現階段的學生吸收,都會成為大家爭論的焦點。
“電氣工程專業有一套電路識別方法,有的老師叫‘電流流向法’,有的老師叫‘電流路徑法’,雖然我們都知道是一回事,但真的很難說清楚。”何勇說,經過協商討論,大家一致認為,流向不僅表示路徑,還要明確表示是左還是右,最終確定了“電流流向法”這個名字。
有時大家會激烈爭論,但對抗并非常態,溝通與碰撞也是一個不斷選擇的過程,就這樣老師們互相幫助、補齊短板,最終敲定一個公認的、最適合學生的大綱體系。
景點背后
“有些學生不會做題,但當我講解了竅門后,他們恍然大悟,并留下666這樣的評論。”
孩子們的訴求很簡單,如果能用孩子們容易理解的方式解釋他們的疑惑和困惑,他們會毫無保留地分享這份喜悅。教了幾年書,這樣的情況對姜鈺鈺老師來說已經習以為常,但每次看到學生們的認可,她還是會很感動。
很多時候,學生都以為老師幽默風趣、無所不能,其實,一堂獨具特色的直播課背后,難免需要反復打磨,備課往往需要一整天的時間。
在線教育一切教學活動只能通過屏幕進行,學生的注意力和控制力有限,教師必須精心設計課程,讓學生的注意力高度集中。
“備課的時候留學之路,每個細節都要提前想好,哪里有互動,哪里講大招,哪里講大招后的例題……”蔣鈺鈺說,一堂兩個小時的課,她對每一分鐘的內容都有如此細致的計劃。
姜宇宇,作業幫直播課初中物理教研負責人。
例題的選取也十分重要,這得益于作業幫的大數據積累,老師們從2.5億題庫中篩選,剔除簡單題型,選出同類中最優的,再把最典型的題目組織到課堂上初中物理的證明,讓學生一起練習。
科技的強大結合,加上老師的精心設置,讓這樣的課堂看似完美,但在真正呈現給學生之前,還需要經過最后的“彩排”,所有老師都要把準備好的課在真實的模擬中錄制下來,通過回放尋找漏洞,直到沒有問題了才給學生正式上課。
教育的初衷是為了育人
除了給學生上課,何勇和作業幫直播課初中物理組的其他老師一樣,會像學生一樣不停地做物理練習。“作為一名老師,我有一桶水,才能給學生一碗水。”何勇把教師這個角色看成是一種責任。
2013年的一天,還在北大讀書的何勇決定去甘肅支教。也是從那時候起,他的人生軌跡和教育行業有了交集。在那里,何勇看到學生們有還不錯的教室、課桌等硬件設施。但從一年級到六年級,包括校長在內,只有三個老師。每個老師要教好幾門課,數學老師也教物理,語文老師也教英語,每個老師要教好幾個年級。
“師資資源特別稀缺。”從甘肅支教回來后,何勇一直在思考山區孩子們面臨的實際問題。畢業那年,他收到了很多錄取通知,但他選擇繼續當老師。
“在線教育肯定是未來的趨勢,通過線上技術,可以彌補線下教學的很多不足。”另一方面,作業幫的在線直播課將更多優質教育資源輸送到全國各地,超過一半的用戶群體來自三四線城市,這與何勇的初衷不謀而合。
暑假期間,很多小朋友去北京參加夏令營或者旅游,都會去作業幫總部看望各位老師,有的小朋友一眼就能從人群中認出何勇,親切地叫他“勇哥”,或者說“勇哥,你能帶我去北大嗎?”
很多時候,何勇帶孩子或者家長參觀北大校園時,總會不忘和他們分享北大的歷史、人文、師資等。“其實帶孩子參觀北大,并不代表目標一定是考上北大,我希望在這個過程中,能夠開闊孩子們的眼界,讓他們對世界有更多的認識和理解。”
許多令人驚奇的變化正在悄然發生。今年3月15日,作業幫直播課的初中物理老師連思嘉收到了來自湖南的瑤瑤的生日祝福。一年前,瑤瑤是思嘉班上的一名學生,中考前夕生病住院時,她堅持上了思嘉的課。后來,她考上了當地一所重點中學,至今仍與思嘉保持著聯系。
即使隔著屏幕,老師和學生依然能建立起自然的師生關系。在線教育不再是冷冰冰的工具,而越來越踐行著教育本身的初心。“我還需要繼續鞏固自己的教學理論和教學方法,鞏固對學生的理解……”在在線教育領域深耕五年,何勇說,自己還需要不斷探索、不斷前行,唯一不變的是投身這個行業的初心。