如何教我學物理：傳統并非總是好的

胡德良/編譯

如何教我學物理：傳統并非總是好的

胡德良/編譯

傳統的物理教師教我們在水面上游泳，而不教我們在深處游泳。正如史蒂芬·溫伯格（Steven Weinberg）所說：在深處，在那些不明確的、未知的科學領域，可能會產生創造性的成果

物理學是我能想象到的最激動人心的一門學科，這就是我想成為一名物理學家，并加入到理查德·費曼（Richard Feynman）所說的“人類思想誕生以來最偉大的冒險事業”中的原因。目前，在倫敦大學學院（UCL）天體物理學二年級學習之后，我想對我在接受物理學教育時所經歷的一些變化進行評論。

前兩年的基礎課程是令我失望的，因為這些課程并沒有讓我真正有機會參與到最偉大的冒險事業中。大多數授課老師都遵循傳統的教學方法，主要依靠解決標準問題和死記硬背，而沒有任何自由的探究或討論。老師們似乎相信我們會通過這種方式理解物理學，但我不太感興趣。

傳統教學

我和同學們花了很多時間和精力解決教科書式的問題，但是我們并沒有真正理解物理學。實際上，我們所接受的訓練在很大程度是如何使用解題的技巧。費曼談到這種方法的失敗時說：“我不知道人們出了什么問題，他們不通過理解學習，卻通過死記硬背或其他方式學習，他們的知識是如此脆弱以至于經不起考驗！”

我感覺到了這種無奈：沉重的課程負擔使我感到時間緊迫，我不得不記住很多方程式和計算步驟，以便能夠通過物理考試。

隨著時間的流逝，我忘了許多學過的東西。2012年，諾姆·喬姆斯基（Noam Chomsky）代表無邊界學習會議接受采訪時說得極為貼切：“一個人可以在測試中理解得很少，但卻能取得極好的成績。我們都有‘在測試中得高分’的經歷，然而兩周后就忘記了一切……探究、搜尋與求索使我們感興趣和感到激動的主題，是遠非通過考試能夠相比的。事實上，如果你追求這種學習，你會一生銘記自己所發現的東西。”

到目前為止，在物理學的諸多環節中，我理解得最透徹的是為了興趣而學習的部分。當我以不同的形式導出洛倫茲變換時，我更好地理解了狹義相對論。與計算一根桿子的長度收縮量相比，這一任務要有趣得多。當我回顧亥姆霍茲定理時，我更好地理解了麥克斯韋方程組，這一任務遠比計算帶電球體的電場更加令人興奮。

傳統教學方法要求我們進行標準計算，卻很少激發人的創造力。沉浸在這樣的教學中，我覺得就像被困在一個迷宮里，卻只能通過解決大量乏味無趣的教科書式問題才能找到出口。

顯然解決這些問題并不是學習物理學的最佳方法，迪特爾·南提格爾（Dieter Nachtigall）曾明確地表達過這種觀念：“學生通常能夠解出課本編者所謂的‘問題’，但他們不理解其中所涉及的物理概念。這樣的‘解決問題’往往只能表明學生可以找到一些適當的方程式，然后將其羅列在一起，用代數的方法進行推導，填上數字，最后得出‘正確答案’。學生可以把公式用的很好，但他們可能對背后的物理學原理一無所知。”

創造性學習

一種可能替代傳統教學的高效方法是優先考慮創造性思維，這正是費曼強調的方法。他的學生勞里·布朗（Laurie Brown）評論道：“費曼強調創造性——他認為從一開始就要把問題搞清楚。他鼓勵我們每個人都要創建自己的思維體系，如果這樣的話，我們的成果哪怕只是課堂作業問題的答案，也將擁有自身的創造性特征。”

也許用5個字描述費曼的教學方法最為貼切：創造性學習。正如他所說：“這就是我的學習方式——通過嘗試解決問題理解某種道理，換句話說，通過創建去理解某種道理。當然，這不是100%的創建，但是要向哪個方向發展，我會得到一些提示，然而并不記得細節的東西。”

在給向他尋求建議的學生寫的一封信中，費曼指出：“你需要做的就是：不管怎樣，你都要不斷地努力，盡可能地用新穎的方法審視問題。如果你能夠記住并不斷地進行思考，就不會‘扼殺創造的過程’。你有沒有時間思考呢？”

然而，問題在于：作為學生，我們通常得不到應有的思考時間！相反，解決成套的難題、撰寫實驗室報告、擔心通不過考試等壓得我們喘不過氣來。值得一提的是，費曼總是強調物理學的創造性，直到生命終結。就在逝世之前，他在黑板上寫道：“我都不明白我還有什么不能創造。”

《費曼物理學講義》清晰地展示了主講人的非傳統教學方法。大衛·古德斯坦（David Goodstein）提到這些講座時稱：“在授課時，如果他的目的是讓各班的青春期男生解出物理學考試中的難題，他可能算不上特別成功；但如果他的目的是用實例來說明應該如何對物理學進行思考和推理，那么所有跡象表明，他是非常成功的。”

費曼的講座成功地回避了上述難題，效果很好。他在加州理工學院開設的“物理學中的未知數”課程展現了他的教學風格——不計學分、不留作業、不記考勤、不收學費，學生們每周上課一次，課程中包含了他們樂意討論的任何話題，最關鍵的就是加強培養學生們自由探究這一科目的能力和樂趣。到目前為止，我在倫敦大學學院聽過的所有講座中，還不曾有人提出享受物理樂趣的想法。

費曼說：“只有在學生和老師之間存在直接個人關系的情況下，教學效果才能最好——由學生討論概念、思考問題、談論問題。”

但在我目前接受的物理學教育中，基本不存在這樣的教學風格。

作為一名學生，我還沒有能力將傳統方法與我所認為的最佳物理教學法協調起來，但我堅信這種最佳教學法能夠為創造性和自由探究提供可能，費曼已經證實了這種創造性教學是有可能的。

[資料來源：Physics Today][責任編輯：松 石]