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高中物理學習方法

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發表於 2009-5-28 05:43:09 | 顯示全部樓層 |閱讀模式
高中物理學習方法(一)總論
「物理」可以說是許多同學學習的過程中最感困難的科目之一,究竟它是「悟理」還是「霧裏」呢?這個答案除了取決於對自然現象的領悟程度之外,更重要的是要有正確的學習方法,錯誤的方法不僅感受不到物理之美,更會把物理視為畏途。
在有了這些年的教學經驗之後,我先大致把幾個學生常犯的錯誤列出,供往後的學習者參考,希望大家能引為前車之鑑。
1.
物理不是一堆公式的組合:因為我們的基礎教育對『概念』的學習並不太重視,導致很多同學誤以為自然學科就是代入一堆公式所得到的答案,所以導致同學以為只要認真地把各種題型多加練習,就可以得到高分;這樣的觀念即使因此在各種考試中獲得很好的成績,卻沒有真正學到科學的態度及方法,對往後高等教育(大學及研究所)的學習不僅沒有幫助,更會受到阻礙。
2.
物理不是多算題目就好:有些用功的同學花在物理上的時間非常驚人,卻只是在多練習題目,這是過去升學導向的學習方式所造成的,但這也扼殺了同學們的思考空間,只要觀念夠完整,算十題也比算一百題有用。
3.
物理不是片片段段的知識:物理的發展有很長遠的歷史,至少一些重要的人物也是出現在近四五百年內,這些科學家絕對不是憑空想像就能得到物理定律及公式,任何定理及定律都一定有它發展的起源,但是卻很少有同學願意花時間去深入了解這些發展歷史,所以對大部分同學而言,物理各章節之間的關聯性並不大,似乎拆開來獨立學習也無所謂,所以當我們問及整體物理概念時,絕大部分的學生都無法完整回答。
4.
物理不是已經發展完成的學科:有些同學把物理課本當成聖經,以為學好這些就能考上大學,然後找到理想的工作;事實上,高中部分所學的物理只在大一的普通物理還勉強用得上,但是到更高年級的學科(不論理科或工科),這些就毫無用武之地了;所以平時多看一些課外相關的書籍,或上網查一些相關的資訊,都能獲得許多更新的訊息,既有趣又順便了解最新的科技發展,也可以為往後的生涯發展作一些規劃,何樂而不為呢?
5.
物理不是只靠數學而已:當然,學習高中物理必須要有一些基本的數學基礎,但是所用到的數學通常不會很難,畢竟數學是一切科學之母,物理卻是自然科學之母;有些同學因為數學成績不好,就認定自己的物理一定學不好,這樣先入為主的觀念會導致對物裡的恐懼感,當然無法學好物理。
6.
物理千萬不能依賴參考書:坊間的參考書玲琅滿目,大多都把物理的觀念做好整理,讓同學在學習時只要簡單的看一下,就能夠趕快進入解題的程序,這樣的思考邏輯也是台灣急功近利的觀念所養成的,難怪乎台灣的物理基礎教育無法提昇。
7.
物理不是在腦中建立題庫:這是學習所有自然學科時的通病,有些同學當看到題目時,都先思考過去作過的題目是否有類似題,然後再套入公式求解,殊不知物理雖然只有少數幾個觀念,卻因為自然界變化萬千,能夠出題的類型當然也有許多變化,套用電腦的語言來說,與其把所有題目存放在硬碟(HD)再做搜尋的工作,不如把重要觀念放在快取記憶體(RAM)中,要來得清楚、迅速,負擔也輕得多了。
講了一些負面的物理學習方法,接下來再提一下我對同學學習物理的一些建議,這是包含我個人的學習及教學經驗得到的結論,提供大家做參考:
1.
精讀課本:有些老師上課會使用參考書或講義,因為這樣上起課來輕鬆又有效率,學生也不用費時去整理重點,這樣的結果導致同學都不愛看課本,甚至會覺得看課本很浪費時間;但是課本卻是同學自學時最重要的資料,課本的作者(各版本都相同)花了很多心血在做概念的敘述,從預習、上課到複習對學生都有很大的助益,為了減少對老師的依賴,建議同學一定要詳細閱讀課本內的敘述,學習自己劃記、整理重點,在不看解答的情形下,把習題好好做一遍,這樣的效果遠比花錢買講義、參考書來得有用。
2.
閱讀相關課外資料:課本因為受到篇幅的限制,沒有辦法詳細講述每個概念的發展過程,此時閱讀課外資料就能補強這部分的弱點;另外,物理許多新的發展都是現在進行式,從這些最新的科技應用可以讓同學了解學習物理的用處,提昇對物裡的興趣,甚至可以跨越現在的學習範圍,先進行一些小的研究計劃,不僅可以增進實力,還可以藉此參加各種比賽或展覽,對往後的升學之路有絕對的幫助;眼光若放得更遠些,這樣對往後的生涯規劃也能提供良好的參考。
3.
熟記並了解概念的真實意義:物理的學習過程中,最重要的往往是那幾句簡單的定義、定律敘述,對同學而言,大都覺得那是單調、枯燥而乏味的,因為沒有看到數字心中似乎就不踏實,舉個例子來問:有多少同學能夠確實說出速度、平均速度、瞬時速度的定義及差異?絕大部分的同學就只會回答:「距離除以時間就是速度」,這個概念還停留在國小的程度;再舉個例子:有多少同學能夠詳細敘述牛頓三大運動定律?什麼是動量?為什麼動量會守恆?這些動力學的基本概念影響著整個力學的學習過程,與其強記一些公式、題型,不如把這些概念內化成自己的基本知識,就像武俠小說中所說,當武功練至高層時,通常是無招勝有招。
4.
多問師長:經過前面的敘述,好像物理自己學就可以了,這是錯誤的想法,因為在學習的過程中經常會有自以為是的時候,切記,沒有一本書是聖經,我們在閱讀完每一本書的敘述之後都必須保持一份質疑的警覺,不一定是書中的敘述有錯,也有可能是自己的理解出了問題,所以通過和師長的討論可能可以防止這一類的錯誤;此外,也可以經由師長的建議,得到更多的相關資訊,所以我很建議將研究所的「師徒制」用在高中,藉著更深入的討論才能學到完整的知識,也能夠在離開學校之後繼續自行學習。
5.
多幫助同學解答問題:所謂「教學相長」,當我們和同學討論問題時往往能夠找出問題的癥結,在幫助別人解答問題時,也能夠切實的了解自己是否真的了解透徹;再者,為同學解釋時也可以順便訓練自己的表達能力,這在台灣現今的教育訓練中極為缺乏,不是說不完整,就是詞不達意;看看西方國家一些大師級的人物,他們都能把複雜的觀念用淺顯的語句來表達,讓聽者或讀者很容易心領神會,反觀台灣的教師,常常不去理會學生的吸收能力,反正學習是學生自己的責任,這樣的教育方式怎麼能夠將學生帶入知識的殿堂呢?
6.
自己做總整理:由於許多同學喜歡片片段段的讀書,很難有連貫的思考,我建議同學在詳細讀完一章節之後能夠闔起書本,自己整理一些重點,然後再翻開書本對照看看,是否有哪些部分漏掉了,通常那些部分就是最常忘記的地方;當讀完一個大段落時(例如整個力學、電磁學等等),再一次自己做總整理,就像瞎子摸象一般,有時候太靠近了反而看不到全貌,當我們跳到距離較遠的地方,反而比較能夠了解真實的意義;另外,自己做整理還有一個好處,那就是學會作筆記,這對將來高等學府的學習效果絕對有正面的助益。
接著要在同學學習物理之前,避免大家陷入瞎子摸象的情形,教師有義務為同學們先介紹這隻大象的全貌,然後再一一介紹大象的每一個部分;高中物理主要分成五大部分,分別是力學、熱學、光學(或含波動學)、電磁學及近代物理,等到上了大學,分類的方法就不一樣了,甚至上了研究所,物理的基礎知識被分為四大力學,分別是古典力學、電動力學、統計力學及量子力學,所以每一個階段都有不同的分類法,千萬不要認為現在所學的物理就是全部,事實上現在所學的物理只能說與大一的普通物理學很類似,大二之後就幾乎用不上了,接著我們把五大部分作個大概的介紹,其餘的內容再由以後的單元介紹。
一、
力學:主要講的是牛頓力學,先講運動學的原因是因為它只包含了長度與時間兩個基本量,再介紹靜力學,討論平衡時的條件,最後就是整個動力學,它包含了牛頓的三個運動定律、質量、動量、牛頓的萬有引力定律、能量等等概念,是所有物理學的基礎。
二、
熱學:高中的熱學大部分很淺顯,引進溫度這個概念,介紹熱量、熱容量、比熱、熱膨脹係數等定義,但是較難的部分是理想氣體方程式與微觀的氣體分子動力論,這部分運用到牛頓力學來描述理想氣體的情形,也解釋壓力、體積及溫度這些巨觀量的組成原因。
三、
光學:分成幾何光學及物理光學兩大部分,幾何光學主要談的是國中曾經學過的反射及折射,只是加入較複雜一點的計算而已,物理光學就必須要用到波動的概念,藉由波動學來討論光的干涉及繞射現象。
四、
電磁學:介紹電與磁的現象,電與磁不像質量可以看的見,所以電磁學就直接從庫侖定律(力)開始介紹,接著介紹電場、電位能、電位這些基本量(靜電學),再講電流、電阻、電壓、焦耳定律、電功率等等生活上常用的量;再來就是討論電如何產生磁場,以及磁場變化如何產生電動勢,這些在國中就完全沒聽過了。
五、
近代物理:簡介一些十九世紀末到二十世紀初期的物理發展,主要討論的是量子力學的發展過程,也些微討論到相對論的基本假設,算是在講物理的發展史,只是新教材多了電子學這個新題材,這在介紹半導體的作用原理,只作定性的敘述,不作定量的計算。
或許有些同學會覺得反正如果不唸物理系,上了大學就不太用得到物理了,這是錯誤的觀念,試想,如果真的是如此,那為什麼教育專家都要把物理放在高中課程內,而要求所有理工類科的學生都要學習;其實,所有學科中最重要的基礎是邏輯,而數學是把邏輯用科學的角度所延伸出來的學科,物理真正的用處並不只在那些定理、定律的推導,而是把自然現象用科學的方法(數字)加以整理、歸納,這中間的過程才是最重要的,希望大家能學完整個物理之後,再回過頭來看看這句話,相信你也會有所體會的。

高雄市立鼓山高中 朱元隆老師

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發表於 2009-5-28 05:51:12 | 顯示全部樓層
高中物理如果自修的話

我比較推薦 綠皮書

張鎮霖出的

或是天下文化出的  那套觀念物理
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發表於 2009-5-28 10:04:55 | 顯示全部樓層
原帖由 DoReMi 於 2009-5-28 05:43 發表
高中物理學習方法(一)總論「物理」可以說是許多同學學習的過程中最感困難的科目之一,究竟它是「悟理」還是「霧裏」呢?這個答案除了取決於對自然現象的領悟程度之外,更重要高雄市立鼓山高中 朱元隆老師

我被他教過耶
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發表於 2009-5-28 10:19:39 | 顯示全部樓層
那你學的如何?
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 樓主| 發表於 2009-5-29 10:51:47 | 顯示全部樓層
這個是朱老師的教學用Powerpoint檔案
不過還沒齊

http://julian.loxa.edu.tw/powerpoint.html
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發表於 2009-5-29 11:03:15 | 顯示全部樓層
我也補過張鎮麟耶
只是他吸引我的地方是...
他都超晚上課超早下課的
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發表於 2009-11-8 12:34:02 | 顯示全部樓層
希望可以更簡單了解......這是我心中得痛
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發表於 2009-11-21 15:48:44 | 顯示全部樓層
真的很謝謝大大的提供
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發表於 2010-12-21 22:44:16 | 顯示全部樓層
謝謝大大的提供,希望真的可以悟理的啦
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發表於 2011-5-1 03:13:13 | 顯示全部樓層
謝謝   
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發表於 2011-5-16 09:24:50 | 顯示全部樓層
受教了,只是因為小弟是初學者,因此有個疑問,覺得有需要了解那麼深嗎?請有經驗的先進指教一下吧,謝謝喔~
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發表於 2011-8-21 23:24:32 | 顯示全部樓層
非常有道理  謝謝大大
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發表於 2012-3-19 20:16:03 | 顯示全部樓層
真的很謝謝大大的提供
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發表於 2012-6-11 09:58:24 | 顯示全部樓層
非常感謝大大的無私
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發表於 2012-8-24 14:01:28 | 顯示全部樓層
非常感謝大大的無私
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發表於 2013-11-23 13:47:50 | 顯示全部樓層
謝謝分享!!對於物理有了一點概念~
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發表於 2014-7-21 10:03:56 | 顯示全部樓層
感謝分享~~~!!!
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發表於 2014-9-23 16:38:21 | 顯示全部樓層
受用了,讓我從新了解物理學習的方法,謝謝您。
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發表於 2014-10-29 00:30:08 | 顯示全部樓層
真的很謝謝大大的提供
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發表於 2014-12-15 14:13:15 | 顯示全部樓層
感謝大大熱心的分享
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