為什麼一學物理就發怵 ?名校物理老師李永樂:關鍵在物理思維

2020-10-11 諾媽家有男寶

帶孩子爬了一趟山,結果接連被問住兩個難題。

行至半山腰,遇見一汪水庫,幾個釣魚愛好者正在屏聲靜氣垂釣。

孩子興奮湊前瞧個究竟,一邊大聲叫喚:「媽媽,你看,那兒有一條小魚,還有一條!」

垂釣者側目皺眉,於是先生趕緊叫住了孩子:「小聲點,小心把魚兒給嚇跑了!」

「難道魚兒也有耳朵?它怎麼能聽到我的聲音?」孩子好奇地追問。

魚是怎麼聽到岸上的聲音而「聞聲遁逃」呢?我暗暗思忖,這是問題一。

爬到山頂,有不少小販在兜售小玩意兒。孩子喜歡,於是買了一個氣球高高興興下山。結果,到了山下,原先還鼓鼓脹脹的氣球,變得有些癟氣了。

孩子納悶:「才下山的一會功夫,氣球怎麼就癟了,難道漏氣了?」

檢查後卻發現不是漏氣的關係,這又是為什麼呢?這是問題二。

一趟出行,孩子不經意間提出的兩個問題,都難倒了作為「理科困難戶」的我。

當然,問題最終有了答案,前者是聲波的關係,後者是氣壓的緣故,而幫我做出解答的是一位網紅物理老師,他叫「李永樂」。

一、物理學,其實是一門生活學

「各位同學大家好,我是李永樂老師」 這是李永樂老師在他錄製的物理教學視頻中最經典的開場白,看似平常無奇,但如果耐著性子繼續看,卻會被他接下來講的內容吸引,解答無數燒腦問題,令人腦洞大開。

「朝天開槍,子彈掉下來會打中自己嗎?」

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……

生活中的天南海北事,腦海裡的奇聞懸疑案,其實關乎物理學方方面面:力學、熱學、光學、電磁學、量子力學、流體力學……

簡潔卻不簡單,在李永樂老師的一套板書下,各種奧秘講得明明白白,清清楚楚。李永樂的趣味教學視頻在網上走紅,於是他成為了一名被央視、人民日報、科普中國等主流媒體轉載點讚的「網紅物理老師」,人稱「科普一哥」。

事實上,生活中的李永樂老師更是一名硬核物理金牌名師,北大數學與經濟學雙學士、清華大學電子工程碩士,任職國內頂級名校人大附中,專職物理教學十多年,親手將200多個學生送進了清華北大,還培養了十餘名國際國內奧賽金牌選手。


二、為什麼要學好物理?

自從教育部出臺推行「3+3」新高考制度,不受專業選擇的物理成為熱門學科,選擇物理後,其可報考專業率成為所有科目中最高,事實證明,被重點大學好專業錄取的恰恰都是選了物理,並且發揮不錯的學生。

六門科目對93個大學招收專業的覆蓋率如下(圖源:搜狐)


不僅高考物理成為重點學科,在中考中,物理也成為最能拉開差距的科目之一。如今,物理啟蒙課已經成為小學一年級的必修課。

物理的重要性不僅貫穿在整個學校學習階段,認識各種生活現象、提高實際應用能力、培養未來各種職業的基礎素養、鍛鍊良好的邏輯思維能力等等,都是能從物理學習中獲得的終生收益。

三、物理難,不在知識,而在思維

學物理難嗎?

這個問題幾乎問倒一片學生。雖說物理與生活緊密相聯,可一說到物理,仿佛給人的就是一堆枯燥的公式,一堆聽不懂所以然的原理。

物理知識體量不算大,但儘管練習題沒少刷,錯題本也沒有少做,物理成績卻難起色。企圖通過題海戰術來提高物理成績,卻發現離學好物理越來越遠。

物理成為眾多學生心生畏懼的一門學科,很多人甚至因為物理,而放棄理科。

究其原因,李永樂老師說:物理難,不在知識,而在思維。

說起自己對物理的鐘愛,李永樂老師回憶說,那是源於童年時期看的一部物理科普動畫片。其中有兩個鏡頭,至今都令他印象深刻。

故事裡有兩個小朋友,他們關係特別不好,一在一起就打架。而還有一個小朋友的脾氣卻特別好,他能夠和兩個打架的小朋友都成為好友。原來故事用小朋友之間的友誼來比喻物理現象中的「質子」和「中子」,質子彼此帶正電,相互排斥,而質子和中子卻能夠構成原子核。

故事又說,有一個人拿了大炮去轟擊衛生紙,結果炮彈反彈回來,打到自己的身上了,那個人名字叫盧瑟福。


生動的比擬給童年時期的李永樂留下了深刻的印象,那時候,他的心裡就埋下了一顆種子:以後也要去研究這些好玩的東西。

如果說,小時候對物理現象似懂非懂,但這種思維啟蒙,讓李永樂讀中學後接觸到物理學時,興趣陡然增長,最終將教授物理學知識,成為了自己的事業。

四、如何學好物理?

如何學好物理?

作為一個從教十多年的物理金牌名師,李永樂老師指出:從小對孩子做好物理啟蒙,有助於孩子帶著思考去看待生活萬事。當孩子具備了這種物理求知的思維,那麼孩子在面對紛繁複雜的世界時,他所看到的不僅是表象,而是會用簡單而神奇的物理原理去詮釋這個世界。

那麼,什麼樣的物理啟蒙才是適合孩子的啟蒙呢?

這個問題也是李永樂老師一直在深究的問題。作為「網紅物理老師」,在科普了無數網友物理知識後,他整整花了三年時間,打磨出一套適合5~12歲孩子看的物理啟蒙科普書。

一個深奧的物理知識,只需要花十幾分鐘就能輕鬆講透,為什麼給小朋友編寫的物理啟蒙書卻要花上三年時間?

對此,李永樂老師表示:花那麼長時間打磨一套科普圖書,只是力求站在符合孩子的認知角度,用最精確、科學、簡潔的語言,最大限度讓孩子能夠通過這套書,全面了解物理學,從這裡得到啟蒙,為日後的物理學習打下基礎。


《李永樂老師給孩子講物理》,是一套十冊適合學齡兒童的物理啟蒙讀物。深入淺出,讀著輕鬆,內容卻涵蓋初中物理「聲、光、力、磁、電」五大板塊,又滲透高考題型中的相對論、量子力學。在李永樂老師的編排下,通過從日常現象通達萬物之理,這十冊讀物,實際上是給孩子講的10堂科學思維課。

「小朋友們的每一個為什麼,都值得一個更深刻的回答。」這就是李永樂老師編著這套書的初衷。


那麼這套中國頂級中學老師為中國孩子寫的系統的物理啟蒙課有哪些亮點呢?

一、權威打磨,將物理世界的奧秘變身趣味漫畫,有助於孩子形象理解

李永樂老師本人擅長以幽默的方式講課,這套啟蒙書沿襲了李老師一貫風格,文字描述在符合兒童認知的原則下,傳遞準確有趣的科學信息。

與此同時,書中的漫畫則出自另兩位學霸:一位是甘肅省高考榜眼,來自清華大學建築學院高材生;另一位是北大學士,來自美國視覺藝術學院碩士。創作團隊以「學霸+學霸+學霸」模式組合,確保了知識最精準的呈現。

物理知識雖千差萬別,李老師通過舉有趣的例子,搭配專業漫畫家輕鬆明快的圖畫,讓孩子在不知不覺中埋下熱愛科學的種子。具體我們可以來看幾個例子:

科學家們為「光到底是什麼」吵得不可開交


古代人夢寐以求的鍊金術可以實現嗎?


相對論時空下,星際旅行的太空人竟然可以「長生不老」

對於孩子而言,興趣是一切學習最好的動力。

這些有趣的話題,能夠激發起孩子對探知物理科學的求知慾,悄悄為孩子打下學習物理的基礎。

並且,為了方便孩子用形象思維去理解抽象的物理原理,李永樂老師借用擬人的方式,以孩子喜聞樂見的形象進行信息傳達。

比如他將小分子進行擬人化演繹:它們和人類一樣,離得太遠時,會「朝思暮想」,走得太近時,又會「橫眉冷對」。他把分子比作小朋友,告訴孩子只有保持一個剛剛好的距離,才能在一起和諧相處。


不僅講出了原理,也把人生道理滲透其間。通俗、有趣、嚴謹,三者之間,達到最好的平衡。

二、有趣又有用,貼合中國物理教育體系

之所以對孩子做物理啟蒙,最終目的是通過激發興趣為孩子未來的學習之路做好引導與鋪墊,培養孩子科學思維,從而實現事半功倍的效果。

所以,「有趣」的內容+「有用」的知識=物理關鍵學習

李永樂老師本人任職中國頂尖學府,深諳中國教育物理體系,結合中國孩子的普遍理解能力,將內容進行針對性調整。這是一套適合中國孩子的物理啟蒙書。

比如,中學物理學習中,最常見的物理場景和道具莫過於小滑塊、小球、皮球、小磁針、小燈泡……李永樂老師在保證趣味性的同時,把這些未來物理學習中要用到的場景、道具融入進書中,為數年後孩子真正學習物理打下基礎。

再來看看初中物理教材和試題中的熟面孔,它們在啟蒙書中都以一種更友好的方式進行登場:

牛頓第三定律——作用力與反作用力


筷子的彎折實驗、海市蜃樓的成因——光的折射


磁鐵的磁感線方向


聲調的高低


甚至初高中物理都會涉及的自由落體


時常出現在高考選擇題和實驗題裡的布朗運動

(花粉顆粒在水面的無規則的運動)


幾乎是高考必考的光電效應和光的波粒二象性


關於物理,生活中家長有一個認識誤區,覺得那是初中以後的事,到時候只要當課程去對待就好了。

這種觀念,會讓孩子措手不及,在猛然接觸物理時,一下子被陌生的公式和抽象的概念嚇倒,如果恰巧遇到講課不生動的老師,那麼孩子對物理學習的興趣和信心,恐怕蕩然無存。偏科,或從此拉開距離。

兒童階段,是孩子探尋世界萬物的敏感期,家長如果能及時捕捉和把握時機,讓孩子接觸一些物理的基本原理,養成科學的思維方式,那麼孩子未來學習物理就會得心應手。

三、層層推演,鍛鍊孩子的邏輯思維

就像李永樂老師說的,物理之難,難在思維。

培養孩子邏輯思維能力,比灌輸給孩子知識更重要。這種能力,它能夠幫助孩子靈活地進行正向推導、逆向推理,發散思考。

而一個擁有良好邏輯感的孩子,他有更好的判斷力,對事物的認識也會更全面客觀,擁有更強大的創新能力。


物理啟蒙,培養的就是孩子的思維能力。

李永樂老師本人的講課特點就是「邏輯清晰」,在讀物中,他也把自己的風格融合在了內容編排裡。

10本書內容循序漸進、由淺到深,每本書內部知識點的講解也是金字塔式的穩步進階。不論是從掌握一門知識的角度,還是從認識世界的角度,這些潛移默化的影響會讓孩子的邏輯思維培養從中受益。

從整體來看,十本書從簡單可感的力與運動、熱學講起,到相對抽象的光學、振動和波,再到較難的電磁學、流體力學和原子物理,經典物理學的主要基礎內容被囊括其中。


從每本的角度來看,主題內部更是環環相扣。以光學為例,先從小朋友熟悉的物品入手,區別光源和非光源,然後告訴我們光傳播進眼睛是我們能看到光源(發光的物體)和非光源(不發光的物體)的原因。


看到這些物體是因為光傳播進了我們的眼睛,而光是怎樣傳播的呢?這裡通過手影遊戲引入光的直線傳播,進而引導觀察直線傳播引起的白天和黑夜,日食和月食。


光的傳播有多快?通過和飛機比較,給了小朋友一個直觀的認識,並且解答了閃電快於雷聲的原因。


光雖然沿直線傳播,但遇到不透明物體時會「反射」,遇到透明物體時會「折射」,遇到特殊的透明物體三稜鏡,還會發生「色散」。反射、折射和色散的角度和位置完全遵照實際原理,科學嚴謹,與將來教科書裡學到的知識保持著科學性上的一致。


色散後,白光變成七色光,其中的三原色也是彩色電視機成像的原理,而小水珠色散的七色都出現,就形成了彩虹。


在從身邊例子出發的同時,其實這些場景也都是在未來物理學習中的「題庫」來源。

學習始於問題,動力來自興趣。不管是小學的科學課,還是初中的物理課,大都與實際生活密切相關。想讓孩子學好物理,必定要聯繫生活,這樣可以讓他們產生興趣,有動力去自發地學習探究。

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