认真聊一聊小学生提前学物理这件事

作者：小海

系列：教育感想

出品：奇辑教育研究室

物理，原来是初二才开设的学科。不过目前有个来势汹汹的趋势，越来越多的小学生开始提前学初中物理，感觉有必要聊一聊。

聊物理也并不算不务正业，因为我大学和研究生阶段，分别在两所985高校学习电学和光学，算是正统的物理学专业，所以对此有些了解。

同时最近五六年，每年也都忙里偷闲，至少会带一个班级的物理启蒙课，对象多是小学阶段顶尖的孩子，或者初中阶段优秀的孩子。目的就是想要摸一摸，这些数学成绩已经很优秀的孩子，他们对物理学习的接受程度如何。

结合我本人的学习经验，以及最近五六年的一线教学体会，我个人得出的结论是：

超前学物理并不是绝对不行，但对学生水平有很高要求，对教学方式也有很好要求。如果二者不兼备的话，很容易只粗浅地学个热闹，且因为没有树立正确的物理学习观，对长期学习产生负面的影响。

下面具体谈谈得到这些结论的理由。

大学之前的物理学习，主要分为这三个层次。

小学阶段：

在科学课中（包括不少科普书籍），孩子会学习到不少的物理名词（比如电、引力）、现象（比如折射、彩虹）、结论（比如“光沿直线传播”）。这个阶段，主要以积累常识为主。

初中阶段：

也就是初中物理内容。这个阶段，虽然物理书中也有不少的结论性知识（比如“声音是一种波”、“蒸发需要吸热”），但如果只停留在浅表的“知道和记住”层次，就很难学好初中物理。很多孩子一看物理书就说简单，一做题就完蛋，到了高中更是一个字都听不懂，就是基本的物理意识都没打开。

初中的学生要开始意识到，物理并不是学习记住众多结论去套用做题，而是要思考揣摩这些结论的原因。因为我们学的这门学科叫做物“理”，所有结论底层的原因和道理，才是这门学科的精髓。

高中阶段：

初中物理主要停留在定性研究层面，多数问题其实不需要动笔，只要能理解其过程就可直接推理作答。

而高中物理，在此基础上还要配合严谨的数学工具，去做定量的求解的工作。它对数学能力的要求更高，且题目过程更加复杂，研究的问题更加抽象（力、磁场这些东西全是抽象概念，看不见也摸不着），对学生的能力要求很高。

在小学阶段，科学课更像是一种文科，需要大家仔细记住大量知识结论。

而在高中，物理绝对是一门标准理科，因为即便把所有公式和结论都带进考场，只要你不会分析问题，也绝对不可能有能力解答。关键是你刷题都没用，因为物理涉及到一层“是否真懂”的天堑。过不去这一关，学几年最终可能跟没学都差不多（高考物理平均分比数学还低）。

而问题的关键是，作为小学和高中的过渡，初中物理究竟是一门理科还是文科呢？

对这个问题的解答，我认为事关这门学科的核心，也直接决定了孩子进入高中之后，是轻松衔接还是再也听不懂物理课。

就我这几年观察到的孩子，初中物理有两种标准学法。

文科学法：

把每一个章节的重点结论，以及老师给扩展总结的次级关键结论，全部都老老实实记在笔记本上，然后全部记得滚瓜烂熟。然后每一个章节，刷大量不同类型的问题，把典型问题的解答方式牢记于心。

考虑到初中物理就那么点东西，只要足够努力，短期来讲也基本不会有什么问题，甚至还能在考试中获得好成绩。靠这种方法学完初中，应该是问题不大的。

主要的问题在于高中。就像我当年高一，所在的高中是当地最好的重点高中，考进来的同学都是在各个初中出类拔萃的选手。但进入高中之后，真的就有不少同学，用开玩笑的话说就是“蹲下捡一支笔再起来，就再也没有听懂过物理课”。

如果说初中物理确实可以用文科学法、靠记忆和刷题去获得成绩，那高中物理高度的抽象性和复杂性，所带来的结论混淆性，会让这些文科思维的同学根本无可适从。

同样一个图，为什么这个场景要水平受力分解，而下个场景要斜面受力分解？

同样一个碰撞，为什么这一问需要用动量守恒，而下一问需要用动能守恒？

同样一个螺线圈，为什么这个题要用右手定则，而下一个题要用左手定则？

记住结论（文科记忆思维）早已远不够用，必须深刻理解每个概念的意义、每个结论的原理、每种方法的适用场景（理科分析思维），才有做出高中物理难题的可能。

这会形成一道天堑，让一直从文科思维学习初中物理的同学，永远也迈不过去。这并非杜撰，事实上确实有很多人，从高一受力分解开始，就永远离开了物理的世界，再也回不来了。

所以，考虑到高中物理的现实需求，即便大家能用记忆刷题的方法学好初中物理，也不能这么学。除非你想把自己的物理生涯，结束在中考那一刻。

那应该怎么学呢？

理科学法：

不要把书上的任何一句话，当作理所当然的结论记住；更不要通过刷足够多的题目，来掌握每一个结论的多种应用场景。

与之相反，我们应该看到书上任何一个名词、概念、结论，需要至少下探一层（有时甚至是多层），去从更基础的模型去解释结论的原理，不如此不能学到物“理”的精髓。

而一旦下探到更深一层，且搞清楚了底层道理，表层的各种场景问题，就应该在没有接触过的前提下，靠推理来自行解决。我们甚至应该主动搜寻一些新场景问题，以训练自己“利用底层原理去推理上层应用结论”的能力，

从这个角度来看，那些靠刷题记住很多场景来应付考试的同学，完全就是在本末倒置了，因为他们再努力，锻炼的只是总结记忆能力，而丝毫未锻炼到分析推理能力。

我举个例子来说明一下，什么叫做下探到底层去揣摩原理。

比如大家最熟悉的“光沿直线传播”这句话，有哪些需要深挖的么？

其实有非常多，我从不同角度给大家挖掘一下。

角度1：我们知道要有光进入到眼睛里，人眼才能看到东西。既然光沿直线传播，它就不该能拐弯，也就不该能进入到我们的眼睛，那我们怎么能看到光线的？

从这个角度，我们能自己通过推理得到“散射”这个概念，理解介质对光传播的影响问题。

角度2：光是一种波，声音也是一种波，为什么光沿直线传播？声音却能绕过障碍物呢？波和波为什么不一样？到底是什么因素决定传播的直线性？

从这个角度去深入研究，我们能慢慢理解“波长与障碍物大小的相对关系”对传播直线性的影响。以后再遇到所有与波传播特性相关的问题，不管你之前见没见过，就都能以这条基本原理去分析推理了。

再举一个例子，比如我们熟悉的“热胀冷缩”结论，有什么需要深挖的么？

当然有。这里涉及到非常重要的概念，对后期物理学习极为重要。

比如“热和冷”。尽管我们天天说温度、说冷热，但在学习初中物理之前，我们可能真的说不清，究竟冷热是指什么？

学了物理，我们要渐渐理解决定这些宏观属性的微观原因，这算是深入到物理学习的一个重要跨越。一旦理解了温度完全决定于“物体分子热运动的剧烈程度”，我们就可以用简单的运动小球模型去考察热学问题，这样非但可以解释热胀冷缩现象，以后的各种物态变化、吸热放热现象，也都可以一通百通。

讲到这里，我们不妨考虑一个问题，为什么教育部要把《物理》这门学科，放到初二才开始学习？

从运算这个角度，初中物理远远不如小学数学；从结论的多样性角度，初中物理也不及小学科学。但数学和科学，我们小学都可以教了，为什么偏偏物理不行呢？

原因是，初中物理的重点不是大量计算，也不是结论的收集与记忆，它要引导学生去思考的东西，明显比这些小学内容要更高级一些、更深入一些。

它在为数不多的几个研究领域内，需要带领学生去深挖现象下的基本原理，并且依靠这为数不多的原理，推理解释见过的和没见过的万事万物。

这显然是一种更高级的能力。在上层，要求学生有精细的观察实验能力，在底层，要求孩子有抽象的建模推演能力。这些能力，几乎不是小学阶段的孩子所能正常发育出来的，它需要足够的阅历、足够的案例积累、足够的大脑发育程度，才能学到物理的精髓。

这几年带的物理启蒙小班中，学生要么都是小学中尖子中的尖子，要么就是初一比较优秀的学生，但就在他们中间，具备上述能力的也很少。

多数孩子仍需要很长时间的引导，才能慢慢学会以物理的视角去观察万物、以物理的视角去分析推演。这也是我想给他们启蒙的原因，不希望有这么好天资的孩子，提前被文科式的物理教学方式蒙蔽了双眼，沉浸到记笔记、记忆结论、刷题归纳的漩涡中去，错失了培养观察、思考、提问、建模、分析推演、应用解释等方面能力的机会。而后者，才是攀登物理大厦的阶梯。

至于连小学阶段内容都还学得马马虎虎，思维发展水平也很一般的孩子而言，我是并不太建议提前学物理的。原因刚才也已经说了，能力不够就只能靠记忆力和刷题代偿，这是学习物理的邪路。

提前去走这条路，不如老老实实先把目前的东西学好。很多时候，在错误的方向上走得越早，离最终的目标反而越远。