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第904期
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【2019/1/28 】 |
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打破學習高中物理的迷思2--學高中物理只是在解題?
文/簡麗賢 北一女物理教師 |
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曾數次聽過學業成績很好的高中學生接受記者採訪時表達：「我很喜歡解物理題，解出答案很有成就感。」或者說：「學高中物理就是學解題。」
喜歡解出物理題後的成就感，這是個人的喜好，能從學物理中獲得成就感，身為物理教師的筆者自然為這樣的學生感到高興。然而，「學高中物理真的是學解題嗎？」或許這是升學期間的某些目標，但絕不是學高中物理的真諦。
「學高中物理是學解題。」這是很多人對高中物理課程的極大誤解。我必須解釋，因為要面對升學考試，解物理試題是學習高中物理課程的一部份，但是「學高中物理並不等於解題」、「會解題不代表就已學會高中物理」。
物理的前身是「哲學」，哲學強調思辨，物理亦然。韓愈在〈進學解〉提到「行成於思，毀於隨。」論語則說：「學而不思則惘，思而不學則殆。」強調讀書和行動都要能思考。因此在學習高中物理課程時，了解物理定律的內容及其侷限性比解題還要重要，思考物理學家的理論與實驗，探討物理學家對人類的貢獻比解題更重要；能在生活中思考與應用物理概念改善生活比解題更重要，能以基礎的物理概念解釋日常生活的現象比會解題更重要。
如果不能完全思考物理概念而會解題，那可能只是記憶題目的解法而已，無法具備帶得走的能力，面對大範圍的學測和指考題目，思考與消化物理教材內容才是最佳的學習方法，畢竟「行成於思，毀於隨」，我們必須能「思」與消化課程內容，千萬別只是猛做題目記憶題目的解法，那很容易「隨」解答起舞，較無法建立深厚的物理概念。
高中生學習物理課程必須跳脫記憶解法的窠臼，因為高中物理課程的單元比國中階段多很多，內容可分古典物理和近代物理，舉凡運動學、力學、流體力學、熱學、波動、聲學、光學、電磁學、近代物理等，如果只記解題方式，分不清楚適用情況和時機，容易流於胡亂代公式的窘境，對學習物理絲毫無助，也阻礙學習物理之路。
筆者建議高中學生學習物理要注重物理概念的澄清，多思考多發問，透過自問自答也行，學會發問如學記裡所言：「善問者如攻堅木，先其易者．後其節目。」只要不清楚的單元或定律就是「打破砂鍋問到底」，誠如古人所言：「善待問者如撞鐘，叩之以小者則小鳴，叩之以大者則大鳴。」從思考問題和提問對答中解惑。
舉一題106年學科能力測驗的題目，這是一道典型思考和澄清概念的題目，藉此向讀者說明具備清楚的物理概念比一直在解題來得重要。
106年學測自然科物理題目：
王先生將半徑相等的甲、乙兩球一維彈性正向對撞，若甲球的質量為乙球的2倍，則下列有關兩球碰撞的敘述，哪些正確？（應選2項）
(A)甲、乙兩球的動量變化量的量值相同
(B)甲球的動量變化量的量值約為乙球的2倍
(C)乙球的速度變化量的量值為甲球的2倍
(D)甲球的動能變化量為乙球的2倍
(E)乙球所受撞擊力的量值為甲球的2倍
本題的答案為AC，思考的基本概念是牛頓第三運動定律，核心概念是「兩物碰撞時，碰撞前後總動量守恆，甲、乙兩球動量變化的量值相等，受力量值也相等。」「彈性碰撞，碰撞前後力學能守恆動能守恆，這裡指的是總動能守恆。」
就選項(A)至(C)而言，甲、乙兩球碰撞時，總動量守恆，兩球動量變化之和為零，意即 0，甲乙兩球的動量變化量的量值相同。
由 或 ，知道乙球的速度變化量的量值為甲球的2倍。
就選項(D)而言，甲、乙兩球一維彈性碰撞，總動能守恆，所以兩球的動能變化量總和為零，K甲 K乙 0或K甲 K乙的比值為 1。
就選項(E)而言，由牛頓第三運動定律可知，甲球、乙球所受撞擊力的量值相等。
像這樣的題目強調基本物理概念，不需要強調解題，按部就班學習物理概念，多思考多整理，相信能掌握高中階段學習物理的方向，體悟學高中物理是在學習思考與澄清概念，而不僅是解題而已。
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