理想是美好的,现实却是残酷的。高中物理不难学?那为什么很多人学不好,考不上高分呢?是因为学习方法不对吗?是应该勤练题,逐个破解考试重点,还是应该认真看课本,掌握完整的知识框架?或许更根本的问题是,想清楚自己学高中物理的目的是什么,是为了考试而学习,还是为了学习而考试?
撰稿人:季阳(中国科学院半导体研究所研究员)
我在《半个大学老师告诉你高考的真相》里说过“高中物理不难学,很多人学不好就是因为没有掌握正确的学习方法”。有人说我是“言而无信”,所以我想稍微解释一下。
这几天看了高中物理教材、几本教学指南,还有今年北京高考理科综合试卷,简单说一下自己的感受。
1. 高中物理教材及教学指南
《人民教育出版社》高中物理教材
我读的高中物理教材是人民教育出版社出版的高中物理教材(“人教版”),包括两本必修书(物理1和物理2)和五本选修书(物理3),这些书都是按照教育部颁发的高中课程标准(“课程标准”)编写的。
必修课程以力学为主,包括运动的描述、匀速直线运动、力与牛顿运动定律(物理1)和曲线运动、万有引力、机械能守恒定律(物理2)。选修课程包括电磁学、热力学、光学、原子物理。电磁学包括静电场、恒定电流和磁场(物理3-1)、电磁感应、交流电和传感器(物理3-2);热力学包括分子运动论、气体、状态变化和热力学定律(物理3-3);光学包括机械振动、机械波、光、电磁波和相对论概论(物理3-4);原子物理包括动量守恒定律、波粒二象性、原子结构和原子核(物理3-5)。 (以上分类并不准确,仅供参考,例如机械振动、机械波显然不属于光学,而动量守恒定律通常在力学中讨论。)
每章分成几节,每节除了新内容和例题外,还有“问题与练习”,有时还有“思考与讨论”,中间穿插着“科学漫步”(大致相当于生活中物理的应用)、“科学足迹”(历史人物与事迹)和“STS”(我认为是“科学、技术与社会”),还有“说说看”、“做做看”(不是基本教学内容)等延伸知识。不仅有“演示”和“实验”等小栏目,还有一些物理实验的专章,而且每本书最后都有研究专题,从桥梁到潮汐,从霍尔器件到整流效应,从煤气炉烧水效率到日常生活中的电磁波甚至建筑石材中的放射性,内容丰富多彩。
我觉得这套教材写的很好,跟我80年代上学时用的高中物理教材(甲类)相比,这套书文字更简洁,插图更丰富,与现实世界结合更紧密。书的价格也便宜,彩印的16开本质量不错,7本书一共700多页,售价54元,这个价格应该不会成为学生家庭的负担。这套书基本涵盖了物理学的整个框架,为以后大学学习普通物理打下了基础。掌握这套书的内容,对学生认识客观世界有很大的帮助。
但也有相当一部分学生和家长不这么认为,他们认为这套书太难懂,对考试帮助不大,很多学生甚至根本就没看过教材。具体原因还有待进一步调查,但我觉得主要是因为这套书不适合考试,例题和练习题不够多,而且教材里的很多内容显然是不可能出现在高考物理里的,比如前面提到的《科学行走》、《科学足迹》、《STS》以及各种科研项目。这些内容虽然对学生理解有帮助,但教学要求有点高,不能直接体现在考试成绩上。
而且,选修课的内容也不是全部都会教,北京好像没有教《相对论导论》,有的省份甚至没有教动量守恒定律、热力学与分子运动,甚至量子与原子物理,因为这些都不在考试大纲(《考试大纲》)的范围内。
还有一点,因为涉及的范围比较广,虽然深度不是很深,但对于老师讲授和学生学习来说还是有一定的难度。很多图片不太好解释。比如物理1的第一篇《物理与人类文明》,就用很多图片来介绍物理的重要性,但电视显像管、DNA双螺旋结构、秦山核电站(仅举几个例子)可能只是简单提到。至于《相对论导论》和《粒子与宇宙》(《原子核》最后一节),我怀疑有些学校的老师可能不太容易讲清楚。所以现在这套教材对老师的要求还是很高的,我猜大多数学校可能都不能把这套课程教材讲完整,特别是在一些偏远地区。所以这样的内容很难放到考试大纲里,既然不考,就不教。很多学校的教学大纲(“教学大纲”)都不会包括这些内容。
课程标准、考试大纲、教学大纲是三个完全不同的东西,考试大纲是最厉害的,高考才是指挥棒,导致学生只学到一些碎片化的考点,却没有掌握高中物理教材所构建的知识网络。
我看了几本教学辅导书,包括《高考5年3年模拟》(《5-3》)和《物理教材完全解读》。前者是一本包含了高中物理全部内容的书,后者是一套书,对应每本教材。这些书是专门为考试准备的,详细列出了每个主题的知识点,并提供了很多例题、练习甚至历年考题。我觉得排版印刷的质量远远落后于上面提到的教材,价格也贵很多(比如一本《完全解读》的价格要30多元),但学生主要用它们,没事就“刷题”,因为这对考试有直接的帮助。为什么呢?我觉得是因为考试时间短贝语网校,考题多,对熟练程度要求很高。
为此,我特意看了今年北京高考理科综合试卷。理科综合考试时长150分钟,总分300分,其中物理120分。物理共12道题,其中选择题8道,总分48分,涉及机械波、光的干涉和衍射、热力学、磁学、电学、万有引力、光电效应、计量单位制等;非选择题4道,总分72分,涉及力学、电磁学、电路、力学等。
题目难度不大,范围也不是很广,但感觉阅读量很大(物理题目总字数3200字,1小时的考试时间似乎很紧张,就算给我两倍的时间也不一定能拿满分,化学和生物题目的阅读量差不多),另外好像还需要挑单词(有些题目问的什么我都不知道),这就要求考生对可能出现的题目范围要熟悉,不管你思考的速度有多快,肯定比不上练题来熟悉——练题似乎还是有必要的。
2、学习高中物理的目的:“为了考试而学”还是“为了学习而考试”?
现在我们回到学习高中物理的话题上。
高中物理学习的目标有两个:一是掌握知识,二是取得好成绩。前者是学习和理解课程标准规定的教学内容(“课程标准”),后者是在考试大纲规定范围内的考试中取得高分(“考试大纲”)。两者有联系,但又不完全相同。学习是自己的事,考试是别人的事。为了考试而学习和为了学习而考试是两码事。
前面说过,教育部颁布的“课程标准”、各省市制定的“考试大纲”和学校采用的“教学大纲”是三个不同的东西。考试大纲是最有力的,因为高考是指挥棒。教材是按照课程标准编写的,但教学是围绕考试大纲进行的。我们必须承认,现实情况是,高中教学最重要的目标是高考拿高分,而高考是以分数为基础的抽签式选拔考试。这就决定了大多数人“为考试而学习”。因此,教材虽然完整、讲解清楚,但对考试的帮助不如教具大——练练题才“真好”。
高考是面向千万考生的,不可能只盯住几万、几十万的优秀学生,他们之间的区分度不强,只能盯住细节,这进一步强化了“做练习”的重要性,降低了教材的吸引力。另外,教材更强调初步的实体知识体系的构建,但其中有很多内容虽然考试中没有考到,但对体系构建很有帮助,因此对考试内容的重视不够,从而削弱了其在师生心目中的地位。
我先说说对这套高中物理教材的看法。我觉得,对于每年参加高考的大约1000万考生来说,这套按照《课程标准》编写的物理教材还是比较合格的。具体来说,只要肯学、方法得当,大概有两三百万学生还是可以掌握主要内容的,20万左右的学生可以掌握全部内容。至于高考题,对于前20万至200万的学生,还是应该有明显的分化;对于前2万至20万的学生,有一定程度的分化;对于前2万名的学生,分化就不是很好了。但话说回来,高考是靠分数抽签式的选拔方式,运气起着很大的作用,但大家却不承认:很多家长和学生都认为“命运掌握在自己手里,不是天上掉下来的”,考得好就是水平高,考得不好就是运气不好,不承认高考的随机性。
说了这么多,我能对目前的高中物理教学得出什么结论呢?我承认,在目前的情况下高中物理的要点,我没有解决办法。我只有两个建议,其中一个比较具体,另一个只是一般性的建议。
具体建议
每个人都想在高考中拿高分,练“五三”、“全解”等题在所难免,但练题量要适当,尽量将学到的东西运用到其他情况中,不能为了练题而练题,更重要的是要多看教材高中物理的要点,把整套教材认真多看几遍,不要因为没有考题就跳过阅读。物理是一个紧密联系的知识实体,而不是多个分散的考点。我建议除了练题外,每个月抽出时间看两三本教材(三个月左右可以再看一遍)。我知道很多人从来不看教材,我知道这套教材里有很多内容前几遍不容易理解,但每看一遍就会理解更多,然后再和练习题对比,对你会更有帮助。
一般建议
高考是抽签式的以分数为基础的选拔方式,考试的目的是把大家按照分数排序,但这种排序有很多随机因素,学习水平和运气都起着很大的作用。大家还是要适当调整心态,不要总觉得“分数高是因为我学习好,分数低是因为我运气不好”。正确认识高考的随机性,稍微以“为了学习而考试”为中心,或许更有利于“为考试而学习”的目标。
“为了学习而考试”和“为了考试而学习”的区别,主要体现在学习的主动性上。在高中第一本物理教材(物理1)中就强调“学习是一个主动参与、积极探索的过程,学好物理要积极发现问题,用科学的方法解决问题”。物理学习应该更偏向实践性,“课本只是一个媒介”。高中物理虽然不是特别容易,但它只是我们对客观世界的认识的一个大概轮廓。做练习的时候,多看课本,多思考课本中提出的问题,在服务于“高考拿好成绩”的目标的同时,也能“掌握初步系统的物理知识”。
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