淺談聯想思維在高中物理概念學習中的重要性

梁喜

眾所周知，物理是公認的高中最難科目，那么，它究竟難在何處，我們又有什么辦法使其有所撼動呢？

曾有幸聽過一位名師的講座，他指出：高中物理難在概念。對此我深以為然，我認為物理概念多、雜、細且大多抽象不可感，典型如磁場部分。同時，概念的重要地位亦無需多言，萬變不離其宗，可以說，充分掌握物理概念便可掌握解題命脈。

物理概念指用物理術語對物理名詞進行科學描述或人為定義。但如果只是單純將字詞拼湊在記憶中，難免呆板僵硬。所以，理解概念是第一步。而理解是指將陌生抽象的組合詞句拆解再融入自己的思維。此過程進行的關鍵，我將其概括為：聯想。例如，引力波的概念為：在彎曲時空的背景下，當發生有質量的物體加速運動導致的擾動時，由此產生的波動向外傳播的現象。相信很多學生，第一次看到這句話都會一頭霧水，撥開茫然，當讀到“彎曲時空”時，我腦中會鋪開一張不平坦的宇宙時空；讀到“物體”，一個有質量感的物體便出現在時空圖中；讀到“加速運動”，我便賦給它一個速度和待定加速度，于是它在時空中運動；讀到“波動”，整個工程時空便隨它的運動軌跡產生漣漪。如此，原本冰冷的名詞瞬間生動起來，這就是聯想的奇妙之處。加強理解的方法，除了構圖聯想之外，另一種是比喻聯想。一個簡單的例子：把電流比作水流，相信很多老師在引學生入門電學時都運用過，我們不妨將比喻再拓寬些。課本上對電阻的定義是導體對電流的阻礙作用，在理解層面上，這就猶如輸水管與水流的關系。水管阻礙作用越小，水流量越大，否則反之。而電壓則可等同于水泵對水流的推動力，水流流經有阻礙作用的管道推動力即損失，因此可解釋“閉合電路中電壓在電阻上降落”，且使得“導體兩端電壓與電阻大小成正比，電流與電阻大小成反比”的問題也了然于心。這將大大提高理解電路問題的速度。

有了概念理解這一基礎，接下來可將聯想擴大至概念與概念之間。正如功能關系作為高中物理的靈魂，力學中有重力勢能做正功，重力勢能減少；電磁學中有電場力做正功，電勢能減小；甚至核物理中也有氫離子向高能級躍遷時庫侖力做負功，電子勢能增大。雖然對象不同，但道理完全相同。如何從紛雜之中提煉相同的中心思想，是在不同概念之間建立聯系的關鍵，此時，聯想更像是一個舉足輕重的工具。畢竟，沒有聯想，談不上聯系。又比如運動學與電磁學，雖然相差甚遠，其中卻分別有“機械振動在介質中傳播形成機械波”和“變化的電場和變化的磁場交替產生，由近及遠地傳播形成電磁波”。這二者本質上都是波動，同為波動的相似性質想必不需贅述，若是互相映襯著來思考，也許會收獲意外之趣。從某種程度上來說，物理本就是一個大整體，這也就是為什么愛因斯坦等人窮盡畢生精力試圖構建統一場理論，相通的物理概念間本就有著或清晰或微弱的關聯，而聯想就是能將線連起來的針。可能劃分類別只是為了方便后人專注精力去深究，卻也讓我們思考，初步綜合學習時如何將分立章節有機結合。就此而言，聯想的作用不可謂不重要。

有了前面兩步，最難得也最重要的第三步是構建自己的知識網絡。準確說這超出了聯想的范疇，卻同時也是聯想的最高境界。知識網絡的構建確保學習者對物理有一個整體大觀，且有自己敏銳的思維世界。恰如蜘蛛結網，蛛絲所及，皆在感知之中，而物理概念網絡的每一根網絲，牽連著大大小小的物理概念，呈現出“牽一發而動全身”之勢。回到之前的引力波概念，看到“彎曲時空”，學生們理應想到廣義相對論中對時空的描述；看到“加速運動”，學生們可能會想到機械運動的種種知識，也可能有等效原理掠過腦海；看到“波動”，機械波及其相關所有概念不可放過。當然，這只是舉例，具體到物理解題，絲縷般的知識聯想將會提供給你寬闊的解題思路。而我所認為最好的狀態是：一詞拋出，所有與之相關都排列在腦海中，多、細但絕不雜亂。所謂舉一反三，大概就是如此吧。

最后，不得不提的是，所有聯想都應建立在準確的理論依據和一定的可行性上，至于具體妙用還得因人而異，靠個人去摸索和享受。至此，也算是為各位研究教學的老師拋出一塊引玉之磚吧。

（華中師大來鳳附中·來鳳縣第一中學）