从“雾里”到“悟理”?物理思维如何令你脑洞大开
来自民办进华中学的初一生马骏和妈妈一起来到讲座现场,才初一的小马希望提前了解高中物理。此前他已先后听了语文特级教师黄玉峰、英语特级教师徐子祥的两场讲座。小马说,特级教师的讲座重在方法。听了讲座,感觉回学校学习也轻松了,希望今后还能有数学、化学讲座。
进入高中,有的学生一学物理,感觉如坠雾里。其实,物理来源于生活,不少就是身边发生的好玩现象。学好物理,对今后的思维有何帮助?5月13日晚,在上海图书馆举行的2016“特级教师开课啦”公益讲座上,虹口区教师进修学院教研室副主任、物理特级教师袁芳和大家共同讨论有趣的现象、有效的学法,向学生传授大开脑洞的物理思维。在她看来,学习物理,不仅能帮助学生形成理性思维、走向社会,从中还能悟出许多人生道理。
此次活动由上海市教委、解放日报、上海图书馆主办,上海市特级教师特级校长联谊会和上海教育新闻宣传中心承办。
一双“慧眼”捕捉生活中的物理
什么是引力波、量子力学?电影《星际穿越》中的“虫洞”该如何解释?这些物理领域的专业名字吸引着不少学生。但到了高中,不少同学感到高中物理与初中物理区别很大,非常难学。
为什么吊盐水时,盐水能够持续不断地滴下来?是因为气体定律吗?为什么肥皂泡在太阳光的照射下,能显现出五颜六色?汽车里的ABS防抱死制动系统,工作过程中蕴含了怎样的物理学知识?……“其实,物理是一门与生活紧密相联的学科,高中物理更多来源于生活。”袁芳说,是物理改变了世界。人类由第一次产业革命,进入机器时代;第二次产业革命,进入电气时代;第三次产业革命,进入当今的信息时代。物理不仅是好玩的物理,也是最完善、最严密、最成熟的自然科学,对人类社会有着巨大推动作用。
两个班级的同学进行了一场拔河比赛,为何其中一方输了比赛?先前的物理课上同学们学习了摩擦力。拔河要赢,需要足够的摩擦力,前提是有足够大的压力。学以致用可以让高中物理的学习过程更有乐趣和成就感。
在袁芳看来,学好物理,首先要有一双慧眼,不但擅于观察,还能捕捉生活中的有趣现象,始终保持一颗好奇心。手机充电宝上的毫安时如何看?毫安时越大,代表可以储存的电量越高;俗话说,水往底处流,为什么高速前进的汽车前挡风玻璃上水滴不会往下流?汽车进入隧道,没有通讯信号是因为电磁被屏蔽吗?……对于各种有趣的生活现象,不但深入理解、质疑探究,还可以通过观察实验进行推理阐释。袁芳建议,对于低龄孩子的好奇心,家长不要讲硬道理,可以引导孩子自己看书或通过搜索引擎检索寻找答案,注意呵护孩子的好奇心,千万不要抹杀孩子的学习兴趣,鼓励孩子从小阅读科普书或科普杂志。
2016“特级教师开课啦”公益讲座上,虹口区教师进修学院教研室副主任、物理特级教师袁芳和大家共同讨论有趣的现象。
学好物理认识研究世界本质
“物理来自生活,又高于生活,它在你的想象之外,又在你的推理之中,是客观感知,也是合理假设和严谨论证。”讲座上,袁芳通过和学生、家长共同讨论各种有趣的现象、有效的学法,让听众感知物理思维如何使人脑洞大开,透过现象看本质,在纷繁之中见真谛,把握大千世界的内在规律。
不同于初中物理的是,高中物理中定量分析更多,提取有效信息,选取合适规律。袁芳认为,物理的核心属性是实验科学、逻辑推理和数学表述。物理中的“加速度”概念,物体有加速度却不一定是“加速”。对于物理概念和规律的理解一定要深入,既要了解概念和规律的内涵和外延,也要了解其他相关知识。在学习物理过程中,始终要抓住三个关键因素:对象、过程、联系。方法首选“一图读懂”,通过生活场景建立物理情景;其次是建立物理模型,抓大放小,推理求证。
看恐怖片时,恐怖片里传来阵阵令人惊悚的声音。当观众了解到这原来是拟音的效果,可能是“手搓卷心菜的声音”,自然不再害怕了。袁芳说,学习物理,即认识事物之间相互构成的关系,由此来研究世界的本质。学好物理,可以使人客观理性,而且自信、淡定。
讲座现场,听众认真聆听。
讲座现场,小听众也听得聚精会神。
学物理还能悟出人生道理
有的同学疑惑:学物理并非个人兴趣,将来也未必从事物理方面的工作,学好物理,对自己的思维有何帮助?在袁芳老师的学生中,不少物理学得好的学生,如今成了同声传译、硅谷数据分析员、财务总监等。
“物理很多原理和一些看似不怎么相关的学科有着很大相通性。经济学的‘边际效益’和数学的二阶导数,其实和物理里面加速度概念是类似的;弦乐器的演奏,其实就是通过手指按弦的位置控制振动频率来达到不同的音调。每当在另一门同样很喜欢的课程里看到这些和物理相似的知识时,便对高中时在‘做题’层面的物理学习有了更深认识。”一位优秀的毕业生这样说。
还有一位目前正从事同声传译工作的毕业生说:“物理学习培养了我理性分析的能力,在同声传译过程中,物理思维帮助我迅速抓住逻辑关系,快速将演讲者的想法准确表述出来。”
袁芳感到,物理学习教会学生完成任何事情都要理性思考,注重方法重于结果;而且要有大局观,也培养辩证思维。理性思考模式帮助学生脑洞大开,让人可以更迅速、更有条理地在工作中做出每一个决策。而物理“做题”的过程不再只是简单的“做题”,物理问题的解决过程就是事件的处理过程,这教会学生今后踏上社会如何更好地“做事”——抓住主要矛盾,提取关键信息,厘清过程,明确内在联系。
更重要的是,学好物理,还可以从中悟出许多人生的道理:因为决定一个人最后能走多远的,不仅仅是初始速度,即“天赋”,更重要的是加速度和时间,也就是“后天努力”和“到底能坚持努力多久”。
袁芳老师的学生特地赶到讲座现场给老师献花。
本文图片摄影:李立基 ?图片编辑:曹立媛