何时开始学物理

  昨天有个牛蛙家长加我微信,第一句话就是:陈老师,我孩子现在上四年级,请问如何规划物理学习。我马上发了一个惊悚的表情过去了,

  

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  说,您小孩太小了,不用先考考虑学物理,过早学习会对小孩是有害的,陈老师宁可少一个学生,但是您的娃不能失去对物理的兴趣。

  陈老师所带的第一届最小的娃是从复旦大学刘教授手中接手过来。当时刘教授给新市北理/上外/兰生理预初的一群牛娃开始上物理,基础是采用大学物理的序列,这是一次成功的尝试。后来刘教授时间上有冲突,我顶着巨大压力来接手。这群孩子很多人的名字我还都能脱口而出,涌现出很多牛娃,其中包括后来转学美国后荣获国际数学奥赛金牌的姚同学,高一进国家数学集训队的侯同学,高中获全国物理金牌的周同学,当年初一获大同杯一等奖的夏同学,另外,还有保送进清华北大的好几个。(现在这批孩子中有不少博士在读,无论是在读院校、还是目前的发展水平,都是国际顶级水平,可以非常乐观期待有些孩子将为社会发展做出贡献)

  最初准备带这批娃的时候就有点怀疑从预备班开始就学习物理是否太早,要知道正常的教学是从初二开始。从预备班开始学,已经算上海学习物理最小的娃了,但是由于小朋友的天分出众,陈老师的第一堂课就感觉到了小朋友的能量。完全打消了之前的念头,而且由于低年级的小朋友相对不是那么沉稳,所以课堂氛围热烈(非常吵),还好,我能驾驭这种课堂。

  现在来看,初一即获大同杯一等奖这件事情有不好的示范效应(从这个角度来看,2018年禁止市北初一娃进决赛也是正确的决定)。我明显感觉从那以后,更多的低龄小朋友开始学习物理。过了好几年后的今天,4年级的娃就已经开始焦虑学习物理了,陈老师认为提前学习并且提前很多学习物理这是一个不大好的现象。

  正常的教学序列中,物理是从初二开始安排。这种安排是有一定的道理的(一些学校物理开课时间提前了,而且一些学校的数学和物理都在期中期末考试中都有加卷)。有两个原因:第一,物理需要数学作为工具进行计算,正常教学序列中,一元二次方程,多元一次方程,基本三角函数定义,基本几何基础等内容在初一初二时才安排教学。只有这些学完后,开展广泛的物理学习才有意义,否则只能叫做自然常识课,只能经行定性内容的教学。不得不说,数学好的同学是学习物理的一个巨大优势。第二,物理学科所需要的理性思维、推理思维在低年级不容易形成。随着年龄增长,这方面的能力快速形成。可能以前花一小时能理解的问题,随着大脑的发育,一分钟就能理解了。但是现在的教育情况发生了巨大的变大,虽然学校内的数学学科的教学难度和内容逐年降低,但是小朋友所学的内容难度和深度已经大大超前。因此对物理学习的起点可以做灵活的调整。(双减之后,两极分化很严重,领先优秀的比之前更超前,后面一些的同学,学习深度也相较之前有所降低。)

  一个人的成长靠先天遗传和后天教育。每个学生的先天和后天条件都会各异,这就造成了学习的差异性。我们必须正视该差异。现在的教育公平策略其实也不是一刀切的公平教育,不同学校的差距,不同班级的差距事实上已经是分层教育了。对学生因材施教,会帮助他们健康成长。

  和高中类似,上海的初中也被划分为四大八校。下图为2017年自招数据排名。(自招人数代表顶尖学生的数量,自招进入到高中的学生,无论在班级分配和高中成绩排名中都具有极大的优势。这是遥远年代的一篇文章,所以数据很古老。。。)

  

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  四大为华育,兰生,市北理和上外附。八校为上宝,张江,进华,存志,新华初,世外,华二初、立达中学(现在看来,华育仍然江湖地位牢固不破,兰生略有下滑,市北理也仍然强劲,上外附根据形势新开了两个科创班(我曾受聘带过最初几届研修班牛娃),张江转公办后仍然有强校的底蕴,浦东第一地位不可撼动,立达和双语有弱化趋势,存志实力不错,华二的理科培养很好)。四校地位稳固,八校有进有出。其实这个排名就是一个学生整体分层。这些学校的学生基本素质要高于一般普通学校,而且校内一般还会分为理科班和平行班,进一步分层。如果都按照正常教学安排,初二才学习物理,对这些牛娃很显然太晚了,相当于长时间用国产的太湖之光超级计算机(这么多年来,还仍然全国第一的运算速度)在做简单加法运算,把小朋友强大的CPU闲置了。有些学校光明正大地从初一开始教物理,但是有些学校遮遮掩掩。据说这些学校理科班的娃即便从初一开始学习物理都已经太晚了,听他们老师说,不给他们教点真东西,根本满足不了他们对知识的渴求,释放不了他们的精力。因此有的学校预备班校内就开展了物理教学,但是绝对不会公开出来,可能连课程名字都不是物理(华二的小丘班更是国家授权,寻找、培养超级牛蛙,数学物理课程的规划更为系统)。我认为这样的安排是好的安排。理科班的娃在预备班时期,比例,一元二次方程,多元一次方程等数学内容都已经熟练,三角函数通过简单的教学也能应用,他们已经在知识结构上具备了接受物理教育的前提。但是有些娃在小学就开始学习物理,对于一些CPU超常的娃可能没问题,但不适合普遍的情况。多年前,有位四校理课班的牛蛙。从四年级开始学习物理,学得也很开心,也没什么异常,没觉得有什么难度。但是到了初二出现一个巨大的问题。这位同学做题时很快,特别是做历年原题(还有初中大同杯的时代)很快,但是一旦出现一些细微变化,就不大能应付过来。对物理过程的细节了解不够深入,不注重答题过程。我总结了一下原因,是由于听过太多的课了,每个老师都会讲题做题,有太多的重复,可能只需要记住答案就能轻松应付考试,对过程并不是很清楚,或者过程根本不在意。她是一个非常聪明的娃,女娃,最终物理学得不大好,起了个大早赶了个晚集。这是一个个例,但是深究其原因,可能会有一部分娃都会有这样的风险。希望早学的学生思考再三。

  物理这门学科在学习的过程中,内容有不少是需要重复学习的,比如初中有力学,电学,高中也是力学电学,大学还是力学电学。初中物理无论怎么加深,内容也就这么一点,过早学习,将面临长时间的类似内容的滚来滚去,对学生来说会对物理没有新鲜感,没有挑战学习怎么能学好。没有新鲜感如何去驱动,没有挑战如何变强?(据说沪上最牛初二学生已经开始学习大学物理了,他们本身陶醉于此,在其中成长的人会弱吗?)

  对这些学校一般的娃来说,新初一学习物理是一个合适的时间点。毕竟自招的难度是存在的,而且校内鸡血物理试卷的附加题的难度更高。如果不从初一开始学习物理,按照课程安排,到了初三只能面对中考的选择,加深内容将没有时间学习。

  那么对于一般学校的娃初二是合适的,紧跟着校内的数学的步伐节奏,稳扎稳打备中考。如果自己对物理很有兴趣,从初一学习也是一个非常好的时间点。

  切不可因为机构的诱导而过早学习,一定要考查自己的情况,慎重决定。上面的学习建议简单从学生的数学能力方面考虑,因为数学和物理有强相关性。我鼓励所有的学生学会自学,自学才是最好的老师。

  那么在开始学习物理之前,小朋友可以做什么呢?有一套不错的启蒙书,讲的比较定性,但是内容包罗万象,很有深度,可以读读。

  目前的物理教育功利性的因素还是太重,竞赛导向(2019年之前还有初中物理竞赛),导致专门的初中物理刷题班火爆,我一直在四处呐喊,被刷题被试题割裂的物理有何美之说?(2020年和一位高中物理竞赛大咖教练交流后,写了一篇文章《没有了大同杯,上海高中物理竞赛成绩将更好!》,现在看起来确实如此,今年上海有两位学生进入了物理竞赛国家队就是一个证明。)最好回归到物理教育本源。如果我们把竞赛当作是爬山,仅以爬山为目的,那么他将忽视沿途的美景,只在乎登顶的刹那。你确定光秃秃的山顶比沿途垂直分布的景色更美观?我希望我能带着小朋友去爬山,但是一定要学会欣赏沿途的风景。这样,即便某天登顶不复,你还收获了沿途风景。说这个话的原因是对现在教育改革的不确定性,说不定某天初中阶段所有的竞赛都取消,不管数学还是物理。那么,当光秃秃的山顶禁止攀登后,你还愿意去埋头爬山吗?但如果是想邀请你欣赏沿途美景呢?你还在乎登顶的意义吗?(后来确实都取消了,不过全面取消这些内容的负面作用也是有的,对牛娃来说,没有同步信号之后开始慌了,很多孩子开始抢跑,导致进一步卷。)

  话说回来,竞赛到底好不好呢?常年只生活在山脚的人,只能仰望大山的深邃。只有愿意往山上走的人才能体会得了大山的优美、高山的雄壮。中考的要求就是山脚平原,竞赛自招就是大山高峰。只专注于中考的同学感受到的也是平淡的物理,太多的低层次重复。将竞赛作为爬山登顶比作爬山,在爬山的过程中看到的美景就是自主招生。自主招生是竞赛的天然高质量副产品。竞赛自招的另一个良好的功能是做到了初高中的无缝衔接。在所有的学科中,物理学科是初中高中跨度最大, 一些初中中考物理成绩非常好的同学可能到了高中不能适应,成绩平平,这种情况屡见不鲜,这是由于不同的学习要求造成的。从定性的分析直接跨入到定量的计算,而竞赛自主方向引导给了一个非常好的过度,很早就开始适应高中定量的物理体制。需要指出来的是,初中不少竞赛试题比高考物理要难(已成过眼云烟)。既然学了物理,为何不深入点为自招竞赛准备呢?既然生活在山脚下,为何不尝试着往上山爬一下呢?说不定 你能感受到会当凌绝顶一览众山小的雄壮。要有梦想,万一实现了呢?非常喜欢这个反问句。(但是自招方向不是每位同学都合适,有一定的难度,竞赛更加如此,找准自己的方向。)

  关于何时学习物理,简单总结:根据自己的自身情况,不可过早学习。既然学了,就多学点,可以不这么功利,学习物理本身,而不是做几道题。所以,以后的物理考试要向刘教授学习,要求写物理命题作文(这个貌似这么多年来一直没有尝试过)。。。

  不管从何时开始学习物理,对老师的要求都将不低。非常赞同前几天(这篇文章是2018年5月份写的,那几天正好有新闻出来马云的讲话)马云在杭州师范大学的演讲观点,中国最优秀的人才没有读师范类,这是不对的,应有最优秀的人从事教育业,肩负着知识的高效不失真的传递。物理启蒙老师需要能做到以下几点:

  1. 物理是和生活联系非常紧密的学科,在讲解任何物理新知识时,必须要举例大量的生活实例加深对新知识的理解,着重于对生活周边事物的理解。万物之理的理念灌输应该从启蒙开始。

  2. 现代物理是一门开始与实验的学科,因此实验就显得非常重要,依托学校教育的平台,实验的演示将非常便利。而且学校的实验室学习物理的重要课堂。除了初中的规定实验,还可以做一些深度拓展,设计一些开放性实验课程,进一步增进学生的兴趣,思考能力。一般的教育机构物理实验设备不齐全,结合学校的教育可以用足该有利条件。(今年寒假开始,我们的袁老师已经开设了实验课程,带领孩子们动手探究物理实验了,实验课程不限于校内实验。动手能力强无论对老师还是对学生都是一个比较高的要求。)

  3. 物理不仅仅只是理科,物理学的思想往往具有非常深度的人文思想。人文和物理的结合思想教育也是一个很好的兴趣培养点。从历史的角度看物理很有意思,对物理的理解将更深入。

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