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物理中的“悟”(原创文章)

【作者:杨教员,编号26220 点击数:31 更新时间:2022-09-03

学习大学物理和高等数学后,最大的感受就是高中学习时实在是受到了知识面的局限。我们那位热衷哲学、德高望重的高中物理老师每每想给我们传授物理的奥妙时,我就瞌睡虫四起,实在不是不想听,而是听了也半知不解,只想睡觉。进入大学,学习高数后,才惊觉他话中玄机,捶胸顿足,恨不能穿越回两年前。


其实物理问题,归根结底就是数学问题,可以直接利用积分和微分方法求解,但是这是大学的玩法。现在看来简单的问题,就算我穿越回两年前给自己细细讲,那必然也没办法吸收,教高中生,得把知识捏扁搓圆揉碎了给他们一一展示,这是什么,那又是什么。就好比一座大山挡在前面,如果自己站得足够高,自然视野是一片开阔,但是要去往高处并不是一步登天的事情,想让高中生用大学的思维去理解问题,无异于建造空中楼阁。


想要窥得山对面的风景,无非两条路。


第一条,从山下迂回一圈,这样轻松,走得也快,一圈走下来,路虽然不记得多少,但是没有关系,还能继续绕几圈。堆砌着时间和努力,自己走得越来越熟练,这山的全貌如何,不清楚,也不重要。走这条路的人,最后变成了经验丰富的做题家。(没有贬低做题家的意思,我也是一个熟练的做题家,如果能成为做题家,其实也已经超过了大部分人,因为相当一部分人走完一圈的能量都没有)


第二条,攀上这座山,逢山开路,遇水架桥。走得费劲了一点,也险了一点,甚至起步时还比别人起步慢了一点。但是慢慢地走上去后,会发现自己在山下所纠结的那些个岔路口,其实在高处看得一目了然,三年走一条路,从茫然四顾无从下手,走到前路坦荡一目了然,一条路走一遍就够了。就像我们高中物理老师说的,物理要悟,不要刷,开窍就是一瞬间的事情,不开窍,没办法了。


可惜我愚钝,被他敲了两年,高考时仍未开窍,也不想去费那个劲开窍,有这时间,我宁愿投身机械化的工作,记几个单词,刷几篇阅读。


高考勉勉强强考上个985,在大学继续勤勤恳恳当个做题家,随着学习深入,越发理解他当初为什么要把一个看似简单的问题讲复杂,方知思考在学习中的重要性,也才终于学会自己独立思考。现在我家教时,也不建议家长去让学生刷题,刷题只是让他们在山下越走越快,可是不管多快,仍然还是站在山下的,这条通往山上登高望远的路没有开辟出来,学得憋屈。


当初给一个初三的男生讲电路,我说,你把电流看成水流,遇到支路,水流分流,可是支路各不相同,阻力小的水流喜欢,于是流量更大,这就是并联分流,电阻与电流成反比;有的支路阻力无穷大,水流一看这条路不行,于是纷纷流向另一条,此为断路;有的阻力趋于零,水流趋之若鹜,全部流向这一路,其他支路纷纷水流枯竭,此为被导线短路。如果在一条路上有两个关口都对水流有阻碍,那水流过去,必然是阻碍大的关口水流费的劲儿多,花的能量大,此为串联分压,分压比等于电阻比。这样一讲,不用欧姆定律去死算电流电压,方法更加灵活,这位小男生也觉得茅塞顿开。第二周,这个小男生欢天喜地给我打电话说物理考了68(满分70)。


现在,我可以两个小时不停地给学生讲各种神奇却又合理的模型(通常试卷上不会出这些问题),为的就是让他们去“悟”物理。比如我会问——


给地球挖一条贯通南北极的隧道,你跳下去,怎么运动?


以10km/s的速度在地球表面发射一颗卫星,最后卫星的运行速度在什么范围内?


为什么同样是引力提供向心力,椭圆和圆轨道的切点处,为什么卫星运行速度不一样?


当然,在问这些问题之前,我会把原理给讲清楚、讲透彻。我不希望自己是什么向导,我只希望自己是一个随行者,把学生引入这座山上,并且抛出一些奇怪的问题,给他们挖坑,让他们去跳——要不然就是跳进陷阱,我再给他们救出来,要不然就是跳过陷阱,拍拍手继续往前走。


只要他们走上了上山这条路,问题自然会源源不断冒出来,这时候,越想越深入,越问越明白。


等到走上山顶,山下的风景已经一目了然,虽然殊途,实则同归。

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