↑我是乘风,坐标南京,专注高中物理教学。关注我,每天分享一个物理学习小知识。
这篇文章,我想接着之前那个“深度思考”的话题往下聊。
我之前写过,学物理要想真正开窍,深度思考是绕不过去的一关。
在南京,高中物理开窍的关键:深度思考
高中物理这门课,它背后的逻辑链条特别长,你如果不往深处想,就永远只能停留在套公式的表面,题目稍微换个马甲,你就不认识了。
所以我一向鼓励学生多问几个为什么,别听到什么话都当圣旨,得自己品出点味道来。
但最近我刷到一篇文章,标题起得很扎眼,叫物理学不好的孩子,脑子都太复杂。
大意是说,那些想太多的孩子,反而学不好物理。把这门学科当成一种信仰,别问那么多,信就完了。
刚看到这个标题的时候,我心里是犯嘀咕的,这篇文章感觉是在跟我唱反调。
我天天喊深度思考,你告诉我脑子太复杂是病,得治。
但往下读了几段,我慢慢品出点不一样的东西来。作者说的那个想太多,跟我提倡的深度思考不是一回事。
他说的那种情况,其实更像是一种钻牛角尖,是在一个死胡同里来回打转,把自己转晕了,连路都找不着了。
我认为这种状态叫过度思考。
打个比方你就明白了。
比如说,有一个粗糙的水平面,上面放着一个物体,告诉你拉力是多少,摩擦力是多少,让你分析这个物体接下来怎么动。
这是一个非常经典的力学入门题。
深度思考的孩子拿到这道题,脑子里是这么转的:
整个过程清清楚楚,每一步都有依据。这叫深度思考,思路是往前走的,是有生产力的。
但过度思考的孩子在琢磨什么呢?他们盯着那个公式F=ma,心里犯起了嘀咕:
然后就陷入了深深的纠结。老师在上面讲例题,讲干货,他一个字都没听进去。
他的全部心思都用在跟那个虚拟的1.0001做斗争上了。一节课下来,老师讲的东西等于白讲,他的知识还停留在原地,甚至更糊涂了。
你说这种胡思乱想是坏事吗?我觉得不一定。一个孩子能想到这一层,说明他脑子是活的,他不盲从,他有质疑精神。
这种品质在搞科研的人身上是特别宝贵的。很多改变世界的灵感,最初都是从一个不合常理的念头里蹦出来的。
但问题出在哪儿呢?
问题出在,你提出了这个质疑,然后呢?你为这个质疑做了什么?
如果你真的对F=1.0001ma深信不疑,觉得牛顿老人家说得不严谨,那你可以去设计一个实验验证一下。
拿个滑块,拿个弹簧秤,在光滑的轨道上反复测,验证一下那个0.0001的误差到底存不存在。
如果它确实存在,你得搞清楚是因为摩擦力没算干净,还是空气阻力,还是测量精度不够,或者真的有什么玄学。
你得拿出数据,拿出论证,说服别人,也说服自己。
如果你什么都做不了,既没有实验条件,也没有足够的数学工具去推导,光凭着一股直觉在那里纠结,那你凭什么觉得一个写了三百年、被无数顶尖头脑验证过的理论,不如你一拍脑门想出来的感觉靠谱呢?
这里面其实涉及到一条很重要的思维原则,叫奥卡姆剃刀原则。
简单说就是,如无必要,勿增实体。
如果一件事情能用简单的、现成的理论解释清楚,你就别去瞎加一堆乱七八糟的假设。
你把那个1.0001加进去,除了让你的方程变得难解,让你的脑子变得一团乱麻,对解决问题有任何帮助吗?
完全没有。
那这个多余的念头,就是剃刀该砍掉的东西。
再举一个例子,高一物理必修一里有一个很重要的转变,就是引入了矢量这个概念,用矢量来定义速度。
这等于是在告诉学生,初中物理教的那个速度,在这个新的体系里,不够用了。初中的速度只有大小,但高中的速度是有方向的。
面对这个新东西,深度思考的孩子是怎么做的?他可能会觉得有点不习惯,但他会尝试接受。
他会把这个矢量概念放进自己的知识框架里,然后严格按照矢量的运算法则去分析问题。他会主动修正自己的认知,这叫成长。
而过度思考的孩子呢?他又开始纠结了。
他心里想,初中的速度我用了两年了,做计算题也挺好用的,为什么到了高中非要搞这么复杂?加个方向多麻烦啊,我不愿意用。
然后他就一直带着初中那个旧的速度概念去应付高中物理,看到位移、速度、加速度这些物理量,脑子里想的全是数字,完全忽视方向。第一章还没完,他就掉队了。
这类孩子,在性格上往往有一种执拗,喜欢守着自己的老一套。这种个性如果在科研领域,也许是个好事,说明你坚持己见,不随大流,对新事物敢于质疑。
但拿课本学习的时候,这种个性就变成了绊脚石。
你要明白一个道理,课本上的内容,跟前沿论文里的东西,性质是完全不一样的。
论文里的概念,可能是某个科学家昨天刚提出来的,还没有经过同行的检验,过几年可能就被证伪了。
但课本里的概念不一样。一个概念能写进教科书,说明它已经存在了很多年,经历了无数人的质疑和考验,最终被证明是一套有效且完备的理论。
它完备到足够支撑你接下来要学的所有内容,足以在现实世界的工程应用中大放异彩。
科学的发展本身就是不断推陈出新的过程。今天的课本内容,就是前人把旧的理论推翻或者完善之后,留下的精华。
你不接受这个,不接受那个,是觉得自己比那些编教材的老先生们还高明,打算一个人自创一个新门派吗?
那至少先把人家这门派的看家本领学会,找到它的漏洞,再谈创新吧。
所以,要避免这种过度思考,我给自己学生提了两条建议。
第一条,遵循奥卡姆剃刀原则,别自己给自己加戏。
做物理题,特别是高中阶段的题,就老老实实按照物理模型去分析。
题目里给了什么条件,就用什么条件。不要凭空脑补一些题目里没有的复杂因素。
摩擦力方向没明确,就假设一个方向去算。算出来是负的,说明方向反了,改过来就行。别在脑子里搞什么思想实验,把简单问题复杂化。
第二条,心态要开放,积极接受新事物。
每一章学的新概念,都是你解决下一类问题的工具。当你发现旧工具不顺手的时候,别舍不得扔,赶紧把新工具捡起来。
哪怕一开始用得不熟练,多练几道题就顺了。
别觉得课本在跟你作对,课本是来帮你的。
你觉得某个新概念没用,是因为你还没学到它发挥威力的那个章节。等学到后面,你会发现前面埋下的所有伏笔,都是有用的。
说到底,深度思考和过度思考,中间那条线其实不难分辨。看你的思考能不能导向问题的解决。
能导向解决的,就是深度思考;在原地绕圈子的,就是过度思考。
学物理不是修禅,光靠悟是不够的。得动笔算,得动脑想,得动手验证。想不通的地方,记下来,先往后面学。很多时候,疑惑会在后面的章节里自然消解。
别把自己绕进去。
↓我是乘风,努力成为你身边的教育伙伴。
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