中小学物理研究什么？如何解决两个基本问题？（上）

我在中小学从事课外辅导工作，谈谈我的个人看法。

当前物理基础教育的问题不在于难度太高，而在于教学中的主次颠倒。

在继续之前，我们应该首先解决两个基本问题：

1. 什么是物理学？

答：物理学是指一切运作的机制。

2. 物理学研究什么？

答案是：研究物质运动所遵循的客观规律和基本逻辑。

我们需要学习和研究的，既不是物理公式，也不是物理解题方法，也不是所谓的物理试验场，而是物质运动所遵循的客观规律和基本逻辑。

因此，物理课的教学应着重于对物理客观规律的理解和物理基本逻辑的训练。

但是我们大部分学校在执教的时候都走偏了，表现在三点：

1、幼苗正在生长，渴望赶上进度

学校以“提高学校示范性普通高中入学率”和“提高学校一流上线率”为需求，快速赶班小学求平均速度的公式，提前完成教学任务，留足学生参加考试的时间（通常是一学期）。前冲刺。

客观地说，学校的这种教学策略确实有利于提高录取率。但这种仓促的教学方式，既不利于学生对物质运动的客观规律的深入理解和领悟，也不利于学生基本物理分析逻辑的训练和发展，不可取。

为此，无论成绩如何，学校培养的学生大多中学毕业后对物理缺乏兴趣，对物理规律缺乏深入的思考和理解，更谈不上成熟。物理逻辑分析能力。

2、弃贫生，急上学

我们知道，在任何学校，都有成绩比较好的，基础比较薄弱的学生。按理说，学校应该为不同层次的学生提供与其相匹配的教学资源、内容和课表；如果由于客观原因不能实现分层教学，至少要综合考虑大部分学生的平均水平，均衡分配。教学资源、内容和时间安排。

但现实是，绝大多数学校基本忽略了学生视差弱、学习效率低、跟不上教学进度等问题。相反，他们努力赶上班级，以便提前完成教学进度，并为优秀的学生留出足够的复习时间。用于考试前的冲刺。

这个决定背后的逻辑是什么？

答案是：为了录取率，放弃差生。

具体而言，就是优先集中全校学生共享的所有教学资源，为成绩优异的学生服务，让他们获得更好的成绩，为学校“争光”。

在这一战略下，学校将设定入学率目标小学求平均速度的公式，划定成绩界限，划定成绩在界限以上的学生群体。那么所有的教学资源、教学内容和教学进度都会被导向这个被条带包围的学生倾向于为他们服务。

对于分界线以下基础薄弱的学生，能否跟上学校的教学进度，是否努力跟上教学进度，则相对不那么重要。

学校不可能为了适应基础薄弱学生的学习能力而放慢教学进度——不仅不会放慢速度，反而会加快教学进度，以免耽误以上优秀学生分割线。

由此可见，这种策略下的升学率是以牺牲大部分基础薄弱学生的公平受教育机会为代价的，我认为这是不可取的。

当然，学校的决定也有自己的坎坷。这从根本上是教育资源不足和不均衡造成的。不能完全责怪学校。而且，录取率是学校在当前环境下必须设定的硬指标。试想，如果学校将主要资源反向倾斜给基础薄弱的学生，而放弃培养优秀学生的重心，那将更加不合理，甚至是反智。

（时间关系，待续……）

2021 年 2 月 16 日更新

3、弱化思维，强化应试

我亲自接触并深入了解的各个学校、年级、层次的学生不少于2000人，发现大部分学校忽视教科书，轻视概念，弱化思维训练，过分强调解决问题和问题-在教学中解决。应试技巧的现象，甚至很多学校，干脆把课本放在一边，直接用蓝图来教学。

这样做，对于有一定基础和能力的学生来说，确实增强了他们的应试能力，有利于高考录取。这是好的一面。

但是对于基础薄弱的学生来说，这种做法最终会导致他们连物理基础都学不会。

事实上，当学校坚持这种教学理念/策略时，那些物理成绩在45分以下的学生是听不懂老师在说什么的；当这种状态持续一段时间后，这些学生就不得不放弃物理，干脆下课了。当他们放弃物理课时，会被老师和家长骂“听课不认真，不努力学习”，却没有人想：这不能完全归咎于学生自己。

而那些分数在45到75分的学生，虽然表面上能听懂老师讲的内容，但既没有机会深入了解物理定律本身，也没有机会训练物理的思维逻辑，所以他们都是直接拉来做各种奇葩事的。诡异又明显偏向高考的练习题，结果，原本简单的物理知识，变成了战术的海洋。

只有那些分数在 75 分及以上的学生获得了轻微的好处。但这个“好处”只是相对于其他75分以下的学生而言，只对参加考试有利；从长远来看，这是一个不小的劣势（参见上一篇文章的第一点，“鼓励幼苗生长，赶上进度”。最后一段）。

我无意批评公立学校，只是想指出问题，并试图引起人们对高中物理教育的进一步讨论和思考。我不批评公立学校，因为如果你想批评什么，最好提出一个更好的解决方案，至少你认为更好，而我没有更好的解决方案，所以我不能批评它。如果没有更好的解决方案，那么很多时候你应该只参与讨论，而不是动辄搞所谓的批评。

那么，物理应该怎么教，重点应该是什么？

以平均速度为例进行说明。

乍一看，这太简单了，v=Δx/Δt。（v上方应该有一个单杠，但是对不起，我不能在我的手机上输入它）。

但实际调查发现，以下5道关于平均速度的题（每题20分，满分100分），物理成绩在45分以下的学生，在学习匀速直线运动之前，10分中有7分，最多 60 分；学习匀变直线运动后，10分中有7分，最高40分。

1、在 100 米比赛中，运动员需要 12 秒才能完成距离。找出运动员在 100 米比赛中的平均速度。

在 2、100m 比赛中，运动员在前 50m 跑 6.5s，在最后 50m 跑 5.5s。找出运动员在 100 米比赛中的平均速度。

在3、100m比赛中，运动员前50m的平均速度为7.2m/s，后50m的平均速度为7.6m/s。找出运动员在 100 米比赛中的平均速度。

在 4、100 米比赛中，运动员需要 12 秒才能完成该距离。5s结束时运动员的速度为7.2m/s，8s结束时的速度为7.6m/s。已知运动员从5s结束到8s结束直线移动了22.6m。求运动员在此期间的平均速度。

5、100米跑，运动员跑完全程12s，前40m的平均速度为7.1m/s。求运动员 60m 后的平均速度。

有些学生觉得后面的问题很难。这基本上是因为：

1、 无法理解基本的物理概念（定律）

2、没有固化的物理推理逻辑

对于第一点，具体来说，老师在讲课时，摒弃了部分原理的课本知识，直接采用部分应用的蓝图进行教学，导致学生忽略/缺乏平均速度的基本概念（基本法则） ，并错误地将平均速度公式视为物理内容的本质。

结果，学生在做具体问题时，不知道如何使用这么简单的公式，所以经常代入错误的数据；或者当问题发生变化时，学生不知所措；知识混乱。

对于第二点，所谓物理推理逻辑，就是在学习和解决某一类物理问题时的一套固定的思维方式。所谓能力训练，其实就是某种肌肉记忆的固化，或者某种思维方式的固化。

比如在求解平均速度的时候，从教学的角度来说，首先要让学生明白什么是平均速度。这个概念太简单了，2-3分钟搞定。

但是，听完课后，你会发现有些学生很快就忘记了。

为什么？因为思想还没有凝固。

所以为了防止这种问题的发生，我们不应该仅仅满足于解释清楚这个概念，而是应该从不同的角度，引用不同的例子，或者通过不同的方式，让学生对平均速度的概念有一个全面、详细、深刻的认识。方法。理解，使学生在运用这一概念理解各种物理现象和分析推理各种物理问题时更加灵活和得心应手。这可能会浪费很多时间，但好处是可以一劳永逸地解决问题，从长远来看，它是最省时的教学方案。而且由于这段时间你只是一遍又一遍地学习一个非常简单的概念，所以你绝对不用担心任何一个学生不会理解。

当学生对平均速度的概念和定义（即运动物体在一定时间内的位移与产生位移所需时间的比值）及其用途（用于粗略和粗略地描述物体在某段时间内的运动速度后），很自然地意识到平均速度需要解决如下（他们会认为这种实现是理所当然的）：

1.首先要明确平均速度是在哪个时间段求解的

2. 确定期间实际发生的位移x

3. 确定位移发生的实际时间 t

4. x/t 是期望的平均速度

如果学生不理解这四个步骤，或者老师强迫学生记住这四个步骤，那么学生往往需要花费大量时间来记住这一步，之后学生往往会忘记/省略/颠倒这些四个步骤。在这一步中，你在分析和解决问题时，往往会失去对平均速度基本概念的理解，生硬地背诵公式和步骤。总而言之，会出现各种奇怪的问题。

那么以上五个问题中的至少四个他们会很难理解，必须一一解释；并且他们很难找到解决五个问题的平均速度的共同点和内在步骤（他们会认为每个问题都使用不同的方法，因此很难形成固解思维），所以即使把问题一一解释后，他们只是被迫背诵，一段时间后，他们可能还是会忘记。

而如果这四个步骤在学生理解了平均速度的全部内涵和外延之后自然而然地出现了，他们会觉得这四个步骤是理所当然的，毫无疑问，应该如此，所以没有必要特别去理解，他们不需要特殊的记忆，他们可以掌握——相反，如果解决平均速度的步骤不遵循以上四个步骤，他们会觉得奇怪和不可思议。

然后他们解决平均速度的思路就凝固了。那么上面的五个问题对他们来说就是小菜一碟——他们会认为只要严格按照平均速度的定义，五个问题都可以解决——所以如果他们都答对了就没有悬念了——即使他们是不小心 如果他们一两个问题错了，他们可以立即了解错误在哪里，并且可以通过看一眼分析，甚至是最终答案来立即纠正错误。

以上长篇演讲既不是理论也不是想法，而是事实和经验。

在高中物理的教学中，完成了两点：一是加强对核心基本概念/原理的全面、细致、深刻的理解；二是积极巩固物理思维方式。在这两点上，我认为公立学校还有很大的改变空间。