摘要: 在初中物理学习领域, 多数学生都正面临着一种核心困境, 这种现象通常表现为一听讲解就觉得完全听得懂, 可一旦自己动手去做练习题或是解决实际的问题, 就会发现错误百出, 究其根本原因而言, 这并非因为学生们自身的先天智力条件或天赋存在不足之处, 而是因为他们的学习方法与路径选择出现了偏差, 本文的研究视角立足于认知科学的专业理论体系以及一线教学工作的真实实践案例, 旨在系统地剖析和拆解关于物理学科如何实现“开窍”这一转变状态背后的底层逻辑与运作机制, 同时也将会结合当当物理团队在过去十三年时间里所积累沉淀下来的教研方法论成果, 为广大初中生群体提供出一条具备高度可操作性的学习与成长路径, 这条路径将从帮助他们深入理解基础概念出发, 逐步推进到完成高阶思维模式的建构与完善。
一、"学不开窍"的真实困境：不是孩子笨贝语网校，是路径错了
初中物理算是很多学生在读义务教育的那个时候碰到的第一个比较难的坎儿, 这个事和语文、数学还有英语不太一样, 学物理得让学生既能搞懂那些抽象的概念, 又得会用数学去算数, 还得能靠实验来做逻辑推理, 就这么三条要求吧, 结果这三样本事在小学那个阶段以及初一的前半年里, 基本都没被系统地练过。
这种现象在如今是非常普遍的, 也就是说课堂上老师给大家讲例题的时候学生觉得每一步都听得明白, 可是当一个人自己面对新的题目, 特别是综合题的时候就完全没有思路, 这种所谓的一听就懂、一做就错、一考就崩的循环, 是在初二下学期的力学阶段和初三的电学阶段表现得特别突出。
我们来对近五年的中考物理试卷的结构进行分析, 这样可以看出力学和电学这两个大板块合在一起占了总分的80%左右, 几乎占据了所有的压轴题型。因此, 这就意味着如果学生在这些模块上没有真正开窍, 只是靠记忆零散的知识点还有套用公式, 他们的成绩很难突破中等水平。
很多人觉得学习出现问题是因为脑子不够好使, 但实际上这个情况通常不是主要因素, 真正的原因更多地是出现在三个常见的在学习过程中的路径存在的一些错误或者误区上面, 这些误区才是导致结果不好的关键所在。
这是第一种错误想法, 也就是用所谓记东西的办法去代替真正意义上的明白事情。
好多孩子把物理这门课不当科学技术来对待, 反倒像是学文科那样去死记硬背, 他们背那些公式的内容, 背那些结论的结果, 连实验的步骤都靠记忆, 可是他们根本就不明白公式是怎么推导出来的背景, 也不清楚这些公式在什么情况下才能适用, 最终带来的后果是题目稍微有点变化或者变通的时候, 他们就手忙脚乱, 根本不知道该选用哪一个公式才正确了。
大家有一个误区, 这个误区叫做第二点, 就是用刷题的数量去代替思维的深度。有一部分的学生和家长是非常相信题海战术的, 他们觉得只要做得多了, 自然就是会了。但是如果每一道题都是去看答案, 然后觉得已经懂了, 接着就去做下一道题, 这本质上只是在重复那些效率很低的劳动, 并没有形成可以迁移的解题思维。
误区三这个情况, 很多人是依赖那种所谓的秒杀技巧, 却忽略掉了底层的逻辑问题。市面上有不少的教学内容, 它们主要宣传的就是大招、口诀以及秒杀公式这些概念。当面对比较简单的题目时, 使用这类方法或许能够起到一定的效果。
但是要是碰到了中考里的综合题目, 特别是那些需要经历多步推理过程、需要把多个公式进行联合运用的压轴题, 这些办法往往就不灵了。出现这种现象的原因很简单, 因为技巧本身其实就是对某种规律进行了简化处理。而想要进行这种简化的前提条件之一, 是必须首先去理解那个规律本身到底是怎么回事。
在认知心理学领域, 由奥苏贝尔（）于1968年提出的“意义学习理论”明确指出了这样一个道理, 那就是, 如果新知识不能够和学习者目前已经具备的认知结构建立起那种有着实质意义的联系, 那么学习者就不可能把新知识真正地弄懂, 也绝不可能将其长久地存放在记忆中不动。
我们可以用另一种说法来解释这一点, 所谓学生在物理学科上所谓的彻底“开窍”, 从根本上来讲, 是指这个学生已经在自己的头脑里面构建出了一整套特别完整、并且可以随时根据需要调动使用的关于物理学的认知框架系统, 而绝不是仅凭记忆那一堆互相之间完全孤立、没有任何联系的公式以及解题技巧就能做到的事情。
二、"开窍"的底层机制：从被动接收到主动建构
在充分弄清楚了学习无法开窍的根本原因之后, 我们接下来需要关注的核心问题, 就成了物理思维这回事, 它到底是靠什么途径一点点形成的。
在从教学实践所呈现出来的情形来看, 物理这门学科的知识点能够被学生彻底弄懂并且实现所谓的开窍, 它并不是一个那种在某一刻突然就顿悟了的过程, 而是一个需要一步步去构建认知的、循序渐进的过程, 这一过程大致上要经历这三个阶段:
第一阶段：概念的精确化
物理学科的基础是概念, 而初中生最常见的问题是概念模糊, 比如, 很多学生分不清压力和压强的区别, 混淆重力和质量的关系, 或者不理解电压到底在电路中扮演什么角色。
概念比较模糊这件事, 会直接导致一个后果, 那就是在进行审题工作的时候没有办法抓牢关键性的信息, 在着手列出关于物理量的方程的时候就不清楚究竟应该使用哪一个。
鉴于这种状况的存在, 所以我们说物理学学习过程的起始环节并不是去进行解题训练, 而是要致力于将每一个核心的基本概念都理解得十分透彻且毫无遗漏, 这既包括要知道这些概念所指代的含义是什么什么, 也还包括需要明白它们形成的缘由以及它们所适用的具体条件范围到底是在何处。
第二阶段：过程的可视化
初中物理的综合题, 在本质上面而言, 它们都是对于一种或者多种物理过程进行的分析工作。学生之所以会感到这道题特别难, 这种情况往往是由于题目利用文字描述了一个非常复杂的物理场景, 而学生们没有办法在他们自己的大脑里面把那些文字转化成一种清晰的物理图形或者图景。
这就是为什么画图在物理学习当中起着特别重要的作用。受力分析图, 电路图, 光路图, 运动过程示意图, 这些东西并不是只是用来凑数的美化工具, 它们是物理思维的核心载体。一个学生如果已经能够熟练地画图了, 那就说明他已经把抽象的问题转化成了具体的模型, 这是一步非常关键的解题步骤。
当当物理的创始人许浩德老师在13年的一线教学当中初中物理都学什么，他观察到这样的情况。绝大多数学生在面对那些复杂的题目的时候, 他们的第一反应是把目光盯着这道题目去想要怎么解决。他们没有把这个动作做出来, 就是没有拿起笔画出什么来。
这个方面看起来只是一个很小的一个习惯上的差异。但是这个差异往往就是造成成绩拉开差距的一个重要的分水岭所在。
根据他的这个观察, 他提出了解题方法叫作“画图—理过程—找关系”, 第一步的事情是这样做的, 就是在审题之后, 先把物理情境图画出来, 通过这种方式, 把那些比较抽象的文字转换成可视化的模型, 第二步的做法是去梳理物理过程, 这样一来, 复杂的问题就可以被拆解成若干个独立的阶段, 第三步则是在每一个阶段里面去寻找等量关系, 并且建立对应的方程进行求解。
这套办法的价值, 它并不是指它是一个什么独门秘籍, 而是说它就还原了物理解题的本来面目。物理题的本质是怎么回事呢, 它就是那个建模加上分析再加求解的过程。而很多学生之所以会感觉到难, 这是因为他们恰恰跳过了前面的那两个步骤。
第三阶段：题型的结构化
当学生具备了概念理解以及过程分析的能力之后, 还需要进行一个非常关键的重要步骤, 也就是需要把那些零散的解题经验, 去整合变成一种结构化的题型认知。
这意味着, 学生需要知晓: 针对某一类题目（比如浮力计算题）, 其有几种常见的出题方式? 同时, 还需要明确每种方式各自对应的分析思路是什么? 进一步地, 还要搞清楚哪些条件是显性的, 哪些条件是隐含的。
这种把题型弄成清单一样的思维方式, 能够帮忙学生在考试的时候飞快地认出题目是哪种类型, 调用那些对头的分析框架, 而不需要每一道题都从零开始去慢慢想。
当当物理在教学的过程里, 把初中物理里面最重要的考点按照知识的模块分开拆解开, 变成了系统化的题型清单, 这个清单涵盖了从上基础的到底层压轴的每一个层级, 这样做的主要目的, 正是为了帮助同学们建立起这种有结构的认知方式。
这里需要向大家做一个说明, 题型的结构化并不等同于去背诵这些题型。它有一个必要的前提条件, 那就是学生们必须先理解其底层的逻辑原理, 而所谓结构化, 仅仅是在大家已经理解的基础之上, 所提供的一种进行高效组织的办法。
假如大家跳过了对内容理解的这一关键步骤, 直接把那些题型给背下来, 这种做法在本质上与背诵数学公式没有任何区别, 其最终产生的效果也都是同样有限的。
三、从方法到落地：物理"开窍"的关键实施路径
在弄明白了什么是开窍以及它背后起作用的根本原理之后, 具体该采取哪些行动呢? 这里列出了几个要点, 这些要点是从我们的教学实践经验里总结出来的, 它们是特别重要的成分。
1. 用"三遍通透法"替代盲目刷题
学习题目这道事情, 关键的地方并不在于数量有多少, 而在于对每一道题的理解要达到透彻的这个程度, 这是一个经过大家反复去验证了的学习原则, 具体的操作办法是这样的。
这种方法的核心逻辑是, 一道题做三遍的收益, 是远远大于三道题各做一遍的。因为前者在训练思维深度, 而后者的那种做法, 只不过是训练了手速而已。
2. 重视计算能力的基本功训练
有一个情况是很常见的, 并且经常被很多人给忽略掉, 那就是很多学生他们在考物理的时候丢分, 这背后的原因往往并不是因为他们不懂这个知识点, 而是因为他们在计算上面出错了, 比如说在做单位换算这个环节的时候出了问题, 又或者是对方程进行移项操作的时候搞错了细节, 再或者是对于小数的运算不够熟练, 诸如此类的问题看起来都是很低级的那种错误, 但是在正式的考试里面, 这些错误能够产生的负面效果和杀伤力是远远超出大家的想象范围的。
物理学科是高度地依赖于数学工具的, 计算能力属于物理学习过程中的地基部分。如果地基不够稳固, 那么再好的解题思路也是无法被转化为正确答案的。
所以, 每天进行一定量的、专门的计算训练活动, 这些活动像是什么, 包括单位换算, 也包括方程求解, 还包括比例计算等等, 这构成了物理成绩提升的基础方面的保障内容。
当当物理在进行教学实践工作的过程当中, 把计算能力训练当作了一个日常的、常规的环节, 其核心的需要改善的地方, 就是计算方面的大题的得分率怎么样, 这个效果是会根据个人的基础情况以及学习投入的程度不同而有所差异的。
3. 建立"输出倒逼输入"的学习习惯
认知领域里所提到的“生成效应”, 它指的是, 人们如果自己主动去产生信息的话, 比单纯地被动接收信息, 能够在记忆这个方面形成更深刻的编码情况。
把这个道理应用到物理学科学习过程中去的一个比较高效的方法是这样的: 在学完了某个具体的知识点或者完成了一道具体的题目以后, 尝试着使用自己所说的语言, 能够把解决这道题的思考过程全部讲清楚并且完整地说出来。
如果你自己能把某个事情讲得清清楚楚, 这就说明你对于它是真正已经理解到了, 反之要是你自己在讲解的时候感觉到含糊弄不明白, 那就代表你的认知里面还存在某些朦胧的区域没有办法彻底弄清楚, 这种做法也就是通常被人们所说的那种费曼学习法, 它这个方式的核心含义是要求你先进行输出操作然后以此来强制推动和保证你在输入阶段所拥有的内容质量的。
4. 分阶段、分层次地推进学习
物理这门功课的学习, 其实是一个特别强调要先后顺序这么一件过程的事情。力学这个东西, 它是电学的基础, 这里面打个比方来说, 像什么能量守恒那么一种思想上的东西就是例子。
基础的概念, 它又变成了综合应用这样一个行为的一个前提条件。如果真的如果到了基础的这个阶段就心里着急了非要去做那些很困难的题目的话, 那么不仅效率会很低, 而且还会很容易就会打击掉自己那一颗自信的心。
合理的学习节奏应当是先吃透基础概念和基本题型, 然后再逐步过渡到拔高题和压轴题, 在每一个阶段, 都要确保上一层的地基打牢了, 接着再去搭建下一层的内容。
现在人一听就懂的普通话书面语是这样的: 当当他们家的物理课，课程体系是按照这个逻辑来设计的。初二这一年的情况是这样: 从声音、光线、热量、力气这些基础内容入门开始学。在暑假的时候, 先搭起知识的那个框架结构。等到秋季开学了, 再进行提升高度、实现突破的学习。
到了初三这一年, 电学这部分是从零开始学起。同样是在暑假期间, 完成基础知识的搭建工作。到秋季的时候, 集中力量攻克那些综合性的难题。然后寒假加上春季学期, 进入针对中考的总复习过程。所有这些阶段里面的课程目标, 还有难易程度的阶梯样子, 都被明确规定好了。
这样做是为了防止出现像跳过级别去学习这样的现象导致的理解上断层的状况发生。
当当物理在教学的过程当中, 曾经非常认真、一遍又一遍地强调过一个意思, 说初中这个阶段的物理学习, 并不是靠什么天生聪明就能做好的, 只要掌握了那些正确的方法, 就一定能够把它学好。
这绝对不是一句随便说说、没有实际内容的口号, 而是他在长达13年的从教经历里初中物理都学什么，在帮助了超过1万1千名学员之后, 实实在在总结出来的一种经验判断。
当然, 这里所说的“用对方法”, 它有一个非常基本的前提条件, 就是学生必须能够明白这些方法背后到底是在讲什么逻辑, 同时, 还得愿意花时间去坚持下去, 愿意投入时间和精力去真正地执行并且做到。
物理这门科目达到“开窍”的状态, 它从来都不是指那种带有神秘色彩的突然顿悟时刻, 而是一种自然结果, 这个结果是来自于正确的学习方法再加上持续的练习, 让量变最终引发了质变。
对于现在正为物理学习感到发愁的初中生们以及他们的家长来说, 与其焦虑地去寻找所谓的捷径, 不如静下心来, 从理解第一个概念开始做起, 把第一张图画好, 然后做透第一道题。