【高中科目心得】兩年後,再看高中物理

緣起

從一個學生,到進入物理家教界兩年,以及在補習班工作,對於高中物理的認知,看法未必與以前完全相同,現在從一份半個教育者的眼光來看高中物理,所能看到的應該會比以前更廣更全面。

走上物理家教

會開始走上這條路,一切都是機緣。原先只是抱著累積經驗的心態,沒想到教著教著,卻也教出興趣來。那時候還自己用電腦把要教的題目全部重新打一次,集中在一張紙上,一開始當然也是教的有點抖抖的,所以比較難一點的題目我都要偷偷把解法抄在筆記本裡面,臨場緊張忘記的時候,才可以抱一下佛腳。

後來隨著時間的推演,應徵進了補習班解題,對於我的臨場物理實力是一大幫助。同時我也接了第二個學生,我還是很堅持每次都要自己整理題目,並且用一本小筆記本寫下這次要教的東西當小抄,不用參考書和學生講義上課,自成一個脈絡。當然對於還有學校課業和社團要忙得我來說,兩個家教似乎是不小的負擔,尤其學生進度又不一樣,常常在家教的前一天晚上,都會打題目到半夜兩三點。但是再怎麼累,只要第一次撐過去,之後我就可以繼續用這些題目來教,以後接新的家教就能如魚得水,省下不少的力。

只是,凡事都不會那麼順利,在第二年尋找新的家教case上,因為競爭者眾多且僧多粥少,實在花了不少精力才找到case。而且因為第一年教的兩個學生都屬於很聰明的類型,突然教到一般高中的學生,會有點適應不上來,變成我要花更多時間慢慢講解題目,題目的挑選也不能太難。原先我計畫著同一份題目一直沿用,最後也只能量身訂做。

補習班見聞

自從進了補習班之後,我對於物理教學真是「大開眼界」,補習班裡面有各種程度的學生以及班級,有各種不同教法的名師,以及天花滿天墜的帥氣解法和公式等等。我在補習班這些日子,實力真的上升了不少,同時對於每道題目幾乎都可以有兩種以上的解法。在補習班,也許有不少人不能認同老師上課分題型,學秒殺法的方式,但仔細想想,老師一人要對付學生數百人,能找到所有學生都滿意的教學方式,還真不容易。我覺得,老師要學生背一些解法,學一些偏門觀念,不也實質對於學生的段考和模考是有幫助的?認同的人就學起來,不認同的人也大可用自己的解法罷了。

學物理的捷徑

學物理的捷徑,可想而知,就是:**「走大路不抄小路」**小路看起來雖然快,但難免曲折,容易迷失在裡面。隨著看過的學生越來越多,其實很多學生的問題源都是「只領悟到觀念的碎片,而遺忘了完整的觀念」。教育部課綱其實把每個章節的大重點以及學生該學什麼都寫的一清二楚,也有強調哪些東西學生要學計算,哪些東西不提推導僅介紹,哪些東西只作定性描述等等。不過,市面上少數講義內容從聯考時代改改改,卻忘了參照課綱,導致收進了一些其實大考根本不強調的東西。學校段考也常如此,但就讓學生增廣見聞的理由來說,還情有可原,只是我覺得學生應該要知道哪些東西是「基礎」,哪些東西是「旁支」,哪些東西是「看看就好根本不用會」。也許第一次學,難免囫圇吞棗,但在複習的時候,我會希望學生能做到這些。

學測物理騙局

拿起新課綱的北模自然科試題,整理出物理的部分,大部分的題型都能分入下面兩類:計算、是非。可以考計算的,就出個物理計算題。科學家和強力量子論等不能考計算的,就考是非。學測固然有這些題型,但並不是最主要的部分,尤其是看過第二部分考題就知道,大多都是以閱讀引導作答,很少有必須完全靠自己的知識作答的題目。但這也不能怪出題者,畢竟學測是耗資不小,經歷反複檢驗的題目,題形嚴謹卻能有變化,能真正測驗學生的程度而不是死背,相形之下,模考常常都是老師必須額外挪出時間出題,誰不會想偶爾改個考古題丟進去了事?倒也因為這樣,許多自然科不錯的人都會告訴我們「物理不用讀」,這麼說似乎有點誇張,但若國中有打好基礎,學測範圍的物理幾乎沒有多出太多東西,反而關鍵性的題目常常都是那些閱讀題,那是一般老師很難教導給學生的。所能靠的,就是學生平常培養眼界,多接觸科普知識,當然基礎觀念一定要滾瓜爛熟,才能有在題目中找出線索的能力。

除了模考之外,**連歷屆試題都會騙你!**最近的課綱修改為例,其實刪去的不少東西,例如說「家庭用電」,原本是95課綱的一大考點,99課綱中這個章節完全被砍去。所以若是有人做到類似題目,分不清火線地線,以為自己高一沒有認真學習,這就錯了。因為,高一根本沒教你這些東西。至少以物理科來說,做歷屆試題時,因為課綱變化不小,要自己注意到哪些已經在課綱範圍外,最好的方式就是:把課綱也看一遍。照著課綱去找觀念,絕對不會漏,也可以避免多讀,能把省下的時間去顧其他科,也是不錯。

國中撐起高中

因為我手邊也正且有國中會考的理化複習講義,翻了翻,才察覺到,國中範圍跟高一物理的重疊性實在不小,諸如打點計時器、電與磁、作功等等……,其實很多事情都是國中講過的,高一物理只重觀念介紹,也不會有太多複雜題型。簡單說來,只要國中學好,高一物理根本輕鬆學!反過來說,其實很多物理不好的人,就是因為從國中開始,基礎都沒打好,才會一路爛下去。這也顯示出家教時因材施教的重要性,若是國中基礎有顧好(因為基測制度,這些人大多在明星高中,我相信在會考以及特招存在的情況下,未來仍然是這樣),那麼高二之後的物理便能省一點力,簡單介紹觀念後就能直接進入題目分析與計算。若是國中基礎沒打好,那麼觀念部分就絕對不能放水,還要配合國中等級的簡單題目,先把觀念搞懂來,才能接下去處理高二高三的題目。這樣一來,若是以家教為例,這類型學生就必須多花一些時間來教學,所以可能一堂課就要三小時以上,或是每週多上一次課程,才不會教學時間捉襟見肘。

「會」與「熟練」

每年考試,都會有人在ptt馬後炮:「這明明我就會啊,怎麼當時沒想出來」「這題我有想到解法,可惜時間不夠」。不管是學測自然或指考物理,考場上我們就是和時間賽跑。把時間除以題目數,指考每題大約有3分鐘的作答時間,學測每題可以分到的作答時間更不到2分鐘。更何況,一般人推崇的先寫完、後檢查原則,代表著寫完之後還要留下時間檢查,所以每題可以分到的作答時間就更少,也因此熟練度的鍛鍊也是很重要的。

現在不是談大學知識,是談高中考試,看到題目要「會」,知道題目在考哪裡,只是基本功理想的狀況,是看到題目不只是要會,更要浮現「切入方法」,也就是對於觀念以及解題的熟練度要夠。尤其是指考,物理不是一科用「讀」的科目,是要用「算」的。其實這對於段考也適用,在唸物理時,希望學生不只是能知道觀念,更要時常把觀念「用」在題目裡面。同時,能把做過的題目訂正,想不出來的題目,不是背誦祥解,而是知道為什麼詳解如此切入。別人寫的出來,沒道理自己不行,只是自己的功夫還沒到家,所以才需要多練習,練習看到題目能知道問題點在哪以及切入方法,在考場上才能及時作答,達到快狠準的境界。

為什麼要學物理

「物理,即事物之道理,於世間萬物之中,尋找共同之規律。」一般人學物理,都是在進學校後,一本自然課本發現,就不知不覺被老師帶入物理的世界裡。當然,有的人僅初窺皮毛,有的人樂於其中並向前探索,甚至有的人走到尖端,撐起這個世界。日常生活中,有多少現象和物理有關?其實國中物理所學,幾乎都是常識,例如光的性質、聲音與速度等等,這些是天天都會在身活周遭用到的。例如開車時候,怎麼看自己和前面的車會不會相撞;行人要走多快,才能避開遠方行駛而來的車,這些事情,我們不一定動筆算,但學過物理的我們,腦中其實已經自動幫我們算出大略的答案。同樣道理,為什麼保險絲會燒掉,為什麼我們不能把電線挖開讓電器全部串來在一起使用,腳踏車出問題要怎麼找問題點……,還有更多事情,都和物理有關。也許我們不用會計算,但是物理的觀念,多少知道一些,對於生活也是有所幫助的。也因此,高中就分為自然組和社會組,社會組就不用學太多題目的計算,只要知道基本觀念就夠了。

物理與化學

一定有人會說,我是化學系,與物理有何相干?為何一個化學系的人,敢跑來物理家教市場搶我們物理人的飯碗?其實,若熟讀科學歷史,不難發現,很多時候物理學家和化學家是難以區分的。有句話說:「數學,是應用哲學;物理,是應用數學;化學,是應用物理;生物;是應用化學沒錯,化學身為研究變化之學問,怎麼能夠和事物的道理切分開來?物理的原則,總不會到了化學課本裡面就不適用了吧?量子力學的發展,導致了原子軌域觀念的產生,很多人以為,化學就是一門在實驗裡面觀察並歸納的學問,其實很多時候,化學也是「算」出來的。以我現在待的理論化學組來說,理論化學實驗室是所謂「dry lab」,沒有藥品的實驗室。沒有藥品怎麼做實驗?我們用電腦模擬實驗,那電腦要怎麼建構出化學機制?當然是用已知的「物理」原則建立模型,蓋出一個世界。其實理論化學,現在常常跟物理化學掛在一起,幾乎可以算是物理化學的一塊,所靠的就是近代物理最大的突破:量子物理(或在化學界,有個科目叫做量子化學,便是將量子力學的一些原則用於化學上)。物理與化學,同屬於科學,在某些領域上自然難以切割,正如生物與化學也常常有所交集一般。

從高中物理到大學物理

每當大學放榜,總是有許多新鮮人迫不及待想要先看看大學的世界長什麼樣子。就我看來,大學理科最重要的科目,非「微積分」莫屬了。大學普物,以知名課本Halliday所著之Fundamentals of Physics為例,除了會把高中的基礎幾乎全部講一遍之外,也把數學工具,就是所謂微積分,活用於其中,用同樣的觀念就可以解出更多高中所不能解決的問題。當然也有一些新的領域進來,例如流體、熱學、原子核等等。電磁學更是把不得不提的超知名物理明星馬克士威所整理出的四大方程都介紹一遍,這是沒有微積分基礎的高中生所無法觸及的。在普物之後,以物理系而言,會就各個領域規劃更進階一點的課程,例如「力學」、「電磁學」、「熱物理」、「量子物理」等等,了解物理學各界的發展,讓學生置身歷史之中,了解學問的來龍去脈。當然,若是要濟身於物理界的尖端,我甚至可以說,照著課表修課是絕對不夠的,就算到了研究所,學到了「量子場論」、「進階電磁學」之類的課程,也都是近代早有不少先驅在裡面探索的領域,這時候若是直接訪問教授的研究,甚至進到實驗室進行專題研究,反而比較能接觸到學問的尖端。不過,這必須建立在廣大的先備知識下。物理的領域博大精深,高中物理,恐怕連皮毛都稱不上,因此也不必抱怨高中教太多東西,因為從大學的角度看來,高中,根本沒教什麼東西。

還有更多

上一篇「最弱科到最強科,我的物理 by YDW」其實也分享了不少東西,關於讀書的方式,也提及不少,裡頭所寫過的,就避免再寫一次。這篇文章說實在,也沒多給出太多東西,大概就是統整這兩年來的所見所聞吧。見到的學生越多,領悟的也越多。只希望我碰到的人,不一定要喜歡物理,只是不要以物理為苦惱,因為,讓物理變的討人厭的絕對不是物理本身,而是教育制度和考試。也許未來,還會有第三篇或更多篇,但我接下來想做的,是把分雜在各個地方的經驗以及知識,寫成一小篇一小篇的專題,不求很多人看過,但求看過的人皆能有所收穫,如此而已。

by YDW 2014.07.25

 
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