從初二到高三，經(jīng)常有同學(xué)問我，老師，怎么能把物理學(xué)好？我的回答是，多琢磨，多畫圖。從我多年的教學(xué)實(shí)踐來看，畫圖可以幫我們快速、準(zhǔn)確地審題，而且能提高我們的記憶力，并加快理解的速度，把復(fù)雜的問題簡單化。
審題馬虎的克星——畫圖
如果你仔細(xì)觀察物理老師上課，一是做實(shí)驗(yàn)，二是畫圖，都是我們的必備技能。做實(shí)驗(yàn)是為了“眼見為實(shí)”，林林總總說了那么多規(guī)律，都不如做一次實(shí)驗(yàn)看一次現(xiàn)象來得印象深刻。有時(shí)候我們不方便做實(shí)驗(yàn)，或者實(shí)驗(yàn)對(duì)象太難觀察到（比如微觀粒子），我們就會(huì)用畫圖的方式，將其抽象化之后再進(jìn)行描述。畫圖的好處特別多，首先就是幫我們過濾信息，把重要的內(nèi)容拎出來，更快的構(gòu)建模型。相比數(shù)學(xué)使用公式和符號(hào)來描述，初二下開始的物理題，就出現(xiàn)了大段的問題描述，到了高中甚至一個(gè)題的描述就能有上百字，堪比一篇小作文。很多人看到這些字就直接放棄了，更別提仔細(xì)讀題、解題。回想一下我們畫人物像的過程：我們會(huì)先把主體的輪廓畫出來，也就是人物的外形；然后由外向內(nèi)把五官畫出來，鼻子、嘴巴，而眉毛、眼睛最復(fù)雜，我們往往會(huì)最后畫；再之后是人物的服裝和身體動(dòng)作；最后添加背景，畫作完成。這個(gè)順序既是我們觀察事物時(shí)注意力的順序，也是我們分析問題時(shí)的順序——先有框架，再填充細(xì)節(jié)，抓住重點(diǎn)，最后完善其它。在解決物理問題時(shí)，我們往往需要構(gòu)建一個(gè)模型，構(gòu)建過程和繪畫出奇地一致：先讀題并做分類，看是力學(xué)、運(yùn)動(dòng)學(xué)、電場、磁場、光學(xué)還是熱學(xué)，就像是在畫輪廓；然后根據(jù)題目描述，把場景描繪出來，力學(xué)就做受力分析，運(yùn)動(dòng)學(xué)要畫關(guān)鍵幀示意圖，電場、磁場要找E、B的方向，光學(xué)、熱學(xué)也都要畫示意圖，就像是在畫細(xì)節(jié)和重點(diǎn)；再之后是看運(yùn)動(dòng)狀態(tài)、標(biāo)注數(shù)據(jù)等，就像是畫身體動(dòng)作；最后瀏覽一遍，看畫的圖和題目描述是否一致，就像是補(bǔ)充背景。經(jīng)過這么一個(gè)審題流程后，不僅能把一長段文字有效切分成小段描述，還能借助畫圖把各個(gè)條件間的關(guān)系找到，場景也變得生動(dòng)起來。而且，這樣讀題想落下個(gè)條件都很難，可以有效避免丟條件的錯(cuò)誤出現(xiàn)。強(qiáng)化關(guān)聯(lián)性 強(qiáng)化記憶力
很多同學(xué)相信都遇到過這種情況：學(xué)了新的知識(shí)點(diǎn)，物理量突然變多，公式也蹦出來一堆，做題時(shí)由于公式背錯(cuò)，導(dǎo)致整個(gè)題都算不出來。課后努力去背公式，可解題速度還是很慢，往往只能用公式去“套”，而不是“選”公式來用。我常說，中學(xué)物理并不是以公式為核心的學(xué)科，我們是在學(xué)習(xí)如何進(jìn)行探索，如何去描述兩個(gè)概念之間的關(guān)聯(lián)，以及他們之間變化的規(guī)律，公式僅僅是為了更加方便、直觀地進(jìn)行表達(dá)而已。明白了這個(gè)目標(biāo)，你再觀察老師們講課時(shí)的順序：我們會(huì)先引入一個(gè)現(xiàn)象，然后給大家演示一個(gè)實(shí)驗(yàn)，再確立一個(gè)概念，并通過實(shí)驗(yàn)、各種現(xiàn)象找到相關(guān)因素，最后使用一個(gè)公式把這些相關(guān)因素聯(lián)系起來。講題時(shí)我們不是直接講公式做計(jì)算和推導(dǎo)，而是先確定題目的種類，應(yīng)該使用哪個(gè)概念，再找關(guān)聯(lián)、列公式、解題目。再多看一眼中考前的習(xí)題和高中習(xí)題，你更會(huì)發(fā)現(xiàn)一個(gè)規(guī)律：簡單題往往是考你概念具體是什么、公式怎么來應(yīng)用，而復(fù)雜題目往往講得是一個(gè)過程、一個(gè)復(fù)雜多變的場景，結(jié)果雖是讓你算一個(gè)數(shù)出來，但核心是在問你：為什么會(huì)這樣？可見物理考察的是關(guān)聯(lián)，而不是具體的計(jì)算。這是物理學(xué)習(xí)的大方向，一定不要弄錯(cuò)了，不然只會(huì)原地打轉(zhuǎn)，難以前行。“學(xué)物理讓人變聰明”，這句話相信很多人都聽過，一是因?yàn)槔献聊?，想得多自然腦筋轉(zhuǎn)得就快；二是因?yàn)槲覀兊挠洃洷旧硪揽筷P(guān)聯(lián)，關(guān)聯(lián)越多，記性越好。比如讓你回憶3年前的某一天發(fā)生了什么事情，這很難讓人想起來，但如果問你2019年10月1日上午10點(diǎn)你在干什么，你會(huì)先想起這一天是國慶節(jié)，而且是70周年國慶，所以當(dāng)時(shí)舉行了國慶閱兵式，那么你大概率是在家里看中央臺(tái)轉(zhuǎn)播的國慶典禮，而且可能是邊吃零食邊看。仔細(xì)觀察上面這個(gè)記憶提取的過程就會(huì)發(fā)現(xiàn)，獨(dú)立的一個(gè)事件我們不太容易想起來，但這個(gè)事件和別的事件產(chǎn)生關(guān)聯(lián)后，我們可以通過別的事件回憶起來，繼而完成記憶的加強(qiáng)。學(xué)習(xí)也是相同的道理，一個(gè)知識(shí)點(diǎn)，你背下來之后如果不經(jīng)常復(fù)習(xí)，根據(jù)艾賓浩斯記憶曲線的規(guī)律，大概幾周之后就會(huì)忘得一干二凈，而如果你把它與其它知識(shí)進(jìn)行關(guān)聯(lián)，每次提起別的知識(shí)，這個(gè)知識(shí)也會(huì)被關(guān)聯(lián)著“復(fù)習(xí)”一遍，那么這兩個(gè)知識(shí)你都不容易忘，而關(guān)聯(lián)的知識(shí)點(diǎn)越多，復(fù)習(xí)的次數(shù)也就越多，知識(shí)的記憶就會(huì)變得更加牢靠。抽象問題具像化 復(fù)雜問題簡單化
大家感覺物理難，可能是因?yàn)楦拍畛橄?，公式難背；可物理學(xué)家都感覺現(xiàn)實(shí)更難，因?yàn)闋可娴囊蛩靥嗵s，難以分析。所以為了簡化分析，他們把影響小的因素忽略掉，只把最關(guān)鍵的因素抽出來，并通過實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證，最后總結(jié)出來，得到了聲光熱力電磁六個(gè)模塊的規(guī)律，我們把這個(gè)提煉的過程，形容為“抽象”。我們現(xiàn)在中學(xué)里面學(xué)的內(nèi)容，和現(xiàn)實(shí)比起來那都是經(jīng)過了無數(shù)次的簡化，最后甚至可以通過一張簡單的圖來進(jìn)行形容。對(duì)于試卷中最難的壓軸題，它們的變化方式無外乎以下兩種：短暫的變化過程或是長期的周期變化過程，這兩種情況我們都可以用畫圖表現(xiàn)出來。對(duì)于短暫的變化過程，我們像做定格動(dòng)畫那樣，但不需要把每一個(gè)畫面都制作出來，只要拿出幾個(gè)“關(guān)鍵幀”就可以，往往就是變化的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)；對(duì)于長期的周期變化，我們只需要把一個(gè)周期內(nèi)的情景描述出來就夠了，周期變化本就是循環(huán)過程；而在一個(gè)周期內(nèi)，就類似于前面的短暫變化過程，也只需要找到“關(guān)鍵幀”就可以了。雖然我們的大腦擅長抽象思維，但對(duì)于中學(xué)階段的學(xué)生來說，眼見為實(shí)、直觀化、具像化更加容易理解。就像寫一篇作文，我們會(huì)借助自己的回憶，把一個(gè)場景在腦海中復(fù)現(xiàn)，然后對(duì)場景進(jìn)行描述，寫出時(shí)間、地點(diǎn)、人物，誰在哪干了什么，我們其實(shí)就是把一個(gè)畫面，用文字搬到了紙面上。在寫作手法中，有一種叫“借景抒情”，通過對(duì)景色的描述來體現(xiàn)作者的心境，同樣的被雨淋了，心情好的時(shí)候是在雨中沐浴，潔凈身體洗刷心靈；心情差的時(shí)候就變成了無數(shù)雨滴沖擊，全身冰冷瑟瑟發(fā)抖。初中我們涉及到的圖包括力學(xué)受力分析圖、運(yùn)動(dòng)學(xué)情景圖、電學(xué)實(shí)物組裝圖、等效電路圖以及各類實(shí)驗(yàn)圖（不直接考，但要你分得清），其中電學(xué)的等效電路圖很多人不太會(huì)畫，有時(shí)覺得題里已經(jīng)給了圖，就不用再畫了。如果這么想你就錯(cuò)了，等效電路圖的等效，體現(xiàn)在要畫出用電器之間的關(guān)系，也就是串聯(lián)還是并聯(lián)，還要畫出兩個(gè)表測量的范圍，具體測得誰的電壓、誰的電流，尤其當(dāng)電路結(jié)構(gòu)發(fā)生變化時(shí)，更要把圖畫出來。高中運(yùn)動(dòng)學(xué)的問題我們一般要畫兩個(gè)圖，一是示意圖，二是v-t或x-t圖像，用來描述整個(gè)變化過程。不少人覺得運(yùn)動(dòng)學(xué)復(fù)雜，尤其追及、相遇問題，原因就在于如果不畫圖，你要花很多大腦“算力”來構(gòu)建虛擬圖像，留給分析的“算力”不足，就把你難住了。如果把圖畫出來，把情景具像化，騰出來“算力”再進(jìn)行分析，你會(huì)發(fā)現(xiàn)難題除了步驟多一些，其實(shí)沒什么難度的。高二的靜電場也讓很多人感到崩潰，電場力、場強(qiáng)、電場線、等勢(shì)面、電勢(shì)、電勢(shì)能、電勢(shì)差、電場力做功，一堆的概念，一堆的公式。這里我推薦記住3D點(diǎn)電荷電場圖，通過它就更容易理解，并把這些概念串到一起。在圖中可以看到，正電荷位于平面上，而負(fù)電荷在平面下，它們位置的高低，反映的就是“電勢(shì)”，中間的差值就是“電勢(shì)差”。電荷的出現(xiàn)不僅改變了自己的高低，還會(huì)影響“地面”的平整程度，地面越陡峭，高低差變化越劇烈，反映出來就是場源電荷的“場強(qiáng)”越強(qiáng)，而這個(gè)場強(qiáng)怎么算出來的？通過試探電荷在電場中受力，也就是電場力的大小算出來的。你想象放一個(gè)帶正電的試探電荷在場里，像把一顆小球放在山坡上，它會(huì)怎么樣？它肯定會(huì)滾下去，滾下去的過程中速度越來越大，電場里做功，動(dòng)能變大；而高度越來越低，也就是電勢(shì)能減小，和初中的重力勢(shì)能是不是很像？就是相似的概念。電勢(shì)描述的是場的特點(diǎn)，而電勢(shì)能描述的是電荷的狀態(tài)，所以一旦放入負(fù)電荷，或者場源電荷變成負(fù)電荷，描述就會(huì)反過來。電場線和等勢(shì)面怎么理解？注意不是圖中的線，電場線是從山頂指向山腳的一條線，而等勢(shì)面是像地理中的等高線，兩者互相垂直。怎么樣？讀到這里的你，有沒有感覺靜電場的一堆概念串起來了，公式也變得好理解了？一句話總結(jié)，畫圖是物理學(xué)習(xí)中的必要工具，可以幫你快速審題，構(gòu)建物理量間的關(guān)系，最好用的是，可以把復(fù)雜、抽象的問題簡單化、具像化，讓你學(xué)得通透、學(xué)得過癮。
本站僅提供存儲(chǔ)服務(wù)，所有內(nèi)容均由用戶發(fā)布，如發(fā)現(xiàn)有害或侵權(quán)內(nèi)容，請(qǐng)
點(diǎn)擊舉報(bào)。
