谈到物理,确实很多人的反应是「物理好难」。
物理是不是真的让人退避三舍、敬而远之?
简丽贤老师认为,这与中学的教材和老师的教法有关,
当然也与同学们的学习方法、态度与思路有关。
你是在「读」物理和「背」公式吗?看到题目只想着「快速解题」吗?
认为物理成绩不好就没救了吗?只会怪自己题目做得不够多吗?
觉得在学校里还学不够,非要到补习班再听一次才安心吗?
简老师会告诉你:要学好物理,最重要的是给自己时间来消化教材。
本书分为两大篇:第一篇点破高中生的普遍学习困境,并提供具体的学习方法;第二篇则依现行高中课程纲要,重点式的整理高中所学的主要物理概念及定律,章末附有近年具代表性的学测与指考考题,帮助你掌握重点,釐清概念。
作者简介
简丽贤
曾获得全国语文竞赛教师组国语即席演说第一名的他,常因名字而被认为是女老师,尤其是在北一女中任教,更让不曾看过他本人的朋友,十足「笃定」是女老师,直到见了面才「哇一声」揭开谜底,原来是一个热爱教学、醉心写作、穿着整齐、爱好篮球游泳跑步运动,讲话字正腔圆、嗓音浑厚富磁性的男老师,学生称他是「一位上课卖力、中气十足、字正腔圆、板书工整、富有造型的领带老师」。
「圆梦心动行动,试了就有机会,一个小时候捡蜗牛和破铜烂铁挣钱作为生活费的乡下小孩,如何立志圆一个良师的梦?如何成为学生的贵人?」这是几年前中国时报记者报导他赢得在中国时报举行的「圆梦高手」演讲比赛第一名的新闻标题。从高雄中学到台湾师大物理系,又在「教学相长」中完成硕士学位,他始终期许成为良师,「我们不缺名师,缺的是良师」,这是他的信念。
除了致力教学工作外,他也从服务中学习,曾担任台北市教育局高中物理科辅导团的辅导教师、教育部奈米科技教育K-12的种子教师,负责物理教学研习与推广科普教育的工作。秉持「因为投入,所以深入;因为付出,所以杰出」的理念,他在教学工作中不断进修与学习,不断思考与创作,根据所见所思,希望引导学生获得最有利的学习。多年下来,他写下多篇有关教育主题或学习物理的篇章,发表在报章媒体,也被遴选为台北市高中的「Special Teacher」。
作者序 细推物理须行乐
第一篇 学习方法
第1章 打破学习物理的迷思
第2章 正确学习高中物理的具体方法
第3章 解决学习高中物理的问题
第4章 我该如何准备学测与指考?
第二篇 主题攻略
第5章 认识高中物理的课程内容
第6章 运动学
6-1 直线运动
6-2 平面抛体运动
6-3 週期运动──等速率圆周运动
6-4 週期运动──简谐运动
第7章 力学
7-1 静力学
7-2 牛顿运动定律
7-3 质心运动与动量守恆
7-4 万有引力
7-5 转动与角动量守恆
7-6 流体的性质
第8章 能量
8-1 功与动能
8-2 位能与力学能守恆定律
8-3 碰撞
8-4 热学
第9章 波动与声音
9-1 波动
9-2 声波
第10章 光学
10-1 几何光学:光的反射与折射
10-2 物理光学:光的干涉与绕射
10-3 光通量与照度
第11章 电磁学
11-1 静电学
11-2 电流与电阻
11-3 磁场与电流磁效应
11-4 电磁感应
第12章 近代物理学
第13章 宇宙学简介
第14章 现代科技
附录 99课纲学测自然考科命题方向
作者序
细推物理须行乐--从诺贝尔奖与天下杂志的调查谈起
2010年11月中旬的的台湾可说很「诺贝尔」,因为有两位诺贝尔奖得主造访台湾,一位是10月刚出炉的2010年物理奖得主诺墨瑟罗夫,另一位则是「威而钢之父」诺贝尔医学奖得主穆拉德。
媒体报导,2010年诺贝尔物理奖颁给诺墨瑟罗夫和他的老师盖姆,表扬他们在石墨烯材料物理上的贡献。这对师徒的得奖理由是用透明胶带把石墨一层层分离,直到只剩单一原子厚度,就是石墨烯,这是目前世界上最薄、最坚韧的奈米材料。
为什么会想到用透明胶带这么「不称头」的实验工具?诺墨瑟罗夫说,起因于盖姆实验团队的「週五夜实验」(Friday evening experiments)。有别于平日正经八百的研究,这个实验时间鼓励天马行空,唯一的规则是:不准用复杂精密的实验器材,只能赤手空拳或用最简单的工具。
在座谈会中,清华大学的学生问他对青年学子有什么建议?他说:「对你研究的题目要有高度兴趣。」「我们对任何事都抱持好奇心,重要的是它要有趣」,诺墨瑟罗夫再三强调「我不是工作狂,我乐在其中」,来阐述他们不是在做科学,而是在做兴趣,他大部分时间待在实验室里,例如用胶带剥离石墨的方法也是在「週五夜实验」进行的,但它不是最疯狂的实验。盖姆曾经把一只青蛙丢到磁场中,克服重力变成「磁浮青蛙」,这个实验曾为他拿下了一座「搞笑诺贝尔奖」。
人称「威而钢之父」的诺贝尔医学奖得主穆拉德在大学演讲中,回答学生的问题时说:「人生若没有失败,有问题的可能是你!」他鼓励学生勇于尝试,不要怕失败。
当学生请教穆拉德:「台湾学生升学压力大、考试多,常被要求依照老师的想法去做,在这样的教育体系下,台湾学生有可能获得诺贝尔奖吗?」穆拉德表示,亚洲国家学生尊师重道的态度令人印象深刻,但在这样教育方式下,「请随时提醒自己要勇于质疑,挑战权威!」
穆拉德建议,虽是遵循规矩,但并没有禁止学生运用想像力、拥有不同的想法;他提醒学子 们,进入一个领域,一定要因为是「想要做,享受中间的过程,有绝对的兴趣」,而不是为了想赚钱、得奖或想要名利才做。
诺墨瑟罗夫和穆拉德对台湾学生的建议重点,可以归纳为「培养兴趣,以兴趣做研究,从研究中得到兴趣」。两位重量级大师的看法,于我心有戚戚焉,从事工作或是学习,兴趣最重要,「寓学于乐」才能可长可久,这正验证古人所说的:「知之者不如好之者,好之者不如乐之者。」
对照诺贝尔奖得主来访的新闻,天下杂志在11月16日公布「2010年中学生科学教育大调查」,发现台湾国中生最不喜欢的科学学科是「数学」,高中生最不爱「化学与物理」,近四成学生表示「都没做过」科学实验,显示台湾科学教育实作太少。
调查也发现,近七成中学生表示喜欢科学,但中学生的科学教育仍以书本传授为主,缺乏「动手做」的机会,僵化的教学模式,使得原本有趣有用的科学,变得沉闷无聊,台湾科学教育并未符合学生希望「动手做」的期待。
这一则以中学生为调查对象的新闻,确实值得我们深思,尤其是在中学服务的科学教师,孩子的心声我们听到了。当我与北一女的自然科同事分享这则新闻报导时,同事们都能「摸着心肝,问心无愧」说:「我们都按照课纲课程安排学生动手做实验。」因为「实验教学」是我们科学教育重要的一环。
唿应天下杂志的调查结果,如果对高中学生作问卷调查:「你觉得学习高中的课程,哪一科目对你最困难?」我想填写「物理」的人数可能不少吧!
谈到「物理」,确实很多人的反应是「物理好难」,物理是不是真的让人退避三舍、敬而远之?我想这个话题与中学的教材和教师的教法有关,当然也与学生的学习方法、态度、思路与格局有关。
前面提到,诺贝尔奖得主诺墨瑟罗夫和穆拉德鼓励台湾学生「培养兴趣,以兴趣做研究,从研究中得到兴趣」,同样是诺贝尔物理奖得主的李政道先生,在勉励青年学子的专题演讲中,也常引用杜甫的诗句「细推物理须行乐,何用浮名绊此身」来勉励学子。他解释说:「世界上除了真空外,都是由物质构成,物理就是万物之理,研究物理最基本的精神就是细推,细就是细微的观察和实验,推就是数学的逻辑演绎和推理,仔细的推敲万物的道理,就是物理学的内容。」
李政道先生把「细推物理须行乐,何用浮名绊此身」当作一生做人做事的准则,仔细推敲万事万物的道理,从事让自己快乐的事,绝不为世间的浮名所牵绊。诚哉斯言,这是学习物理学的大格局。
这几年的10月到11月,我以感恩与回馈的心回到母校台湾师大,协助科学教育中心培训科学奥林匹亚的国手,我的任务就是带着六位国手讨论与演练物理题目,我发现这些年纪轻的学生国手共通的特质就是「对科学感兴趣」,由于兴趣与坚持,几年来这些国手大多能更上一层楼,继续获得国际物理、化学、资讯或地球科学竞赛的金牌。
我在中学服务年资迈入第二十五年,其中除了将近两年的义务役预官外,在国中服务五年,高中十七年,深刻了解中学生的学习物理课程的困境与学习方法,期盼能把自己的学习过程与教学体验写成书,协助学生学好中学物理。升学考试是人生的转捩点,学生除了了解自己的目标外,读书方法与态度是决定考试结果的重要因素。
我们要准备考试,那么要如何从国中或高一就建立正确的学习方法与态度?当然要愈早知道、愈早建立会更好,否则等到高中生涯都快剩下一学期或快要结束,才有「众里寻他千百度,蓦然回首,那人却在灯火阑珊处」的喟叹,岂不是「怎一个愁字了得」啊!
根据我的观察与理解,不少高中生在学习物理的历程中充满迷思和困境,成绩不佳的原因也有其共通性,例如学习物理的方法是「读」物理和「背」公式、着重「快速解题」、认为物理成绩低就代表永远学不好、学不好是因为题目做得不够多等等。当然,有些学生觉得在学校学习的课程不够,再到补习班听一次,却忘了学习的过程是需要给自己时间来消化教材,消化之后再内化成自己的东西,这才是最重要的学习历程。
今年9月,建国中学家长会的王会长邀请我为家长演讲,吩咐我说明现在高中物理的课程内容和学生学习的现况,以及为什么学生的物理成绩低。王会长有鑑于不少学生家长看到孩子的物理成绩偏低,总是不解而忧心忡忡,因此交代我在12月14日晚上对家长谈谈「如何学好高中物理」。我想对于学物理这个主题,不仅高中生关心,连家长都很关注。
这本书除了为高中生而写,其实也提供学生家长和老师一个了解孩子学习过程的资讯。我期盼家长能阅读这本书,当您阅读后,相信更能以同理心看待孩子学习物理时的困境,不会一味苛责孩子的物理成绩不佳,或责备他不用功,而是多鼓励孩子找对方法,锲而不舍的学习,一起帮助孩子学好物理,除了获得高分外,也获得科学概念,做一个富有科学素养而能理性思考的国民。
当然我也期待这本书可以提供中学物理等自然科教师在教学历程中参考,尤其是初任中学自然科的教师,也许可以透过阅读这本书的心得,在教学时能掌握学生的学习心理与态度方法,在命题时能符合命题原则和评量原理等,一起协助学生学好中学物理,让孩子更喜欢学习物理及其他科学课程。
「生活即悟理,物理即生活」,生活中离不开物理。我期盼这本书能帮助中学生学好物理,提升学习物理的成绩,也能因为学好物理而喜欢物理,因为喜欢物理而乐在学习,能在生活中应用物理来思考,能理性面对事物、现象或议题,不会陷入「理盲滥情」的窠臼,而逐渐能体会「细推物理须行乐,何用浮名绊此身」的真谛。
這本《如何學好中學物理》簡直是我高中時期最得力的學習助手!我一直以來對物理都抱持著「敬而遠之」的態度,總覺得它太難、太抽象,而且考試分數也常常不如意。直到我遇見了這本書,我的物理學習才終於找到了方向。它最大的優點在於「結構清晰」和「由淺入深」。書本將複雜的物理知識,按照國中物理的教學進度,非常系統地劃分成不同的單元,每個單元都從最基礎的概念開始講解,然後逐步深入到應用和練習。我特別欣賞書中對每一個物理定律的講解方式,不會一味地堆砌公式,而是會先解釋定律背後的物理意義,以及它是在什麼情境下被提出來的。像是慣性定律,書中就用了很多日常生活的例子,例如公車突然煞車時,人為什麼會向前傾,讓我一下子就理解了「慣性」是什麼。另外,書中的圖示設計也相當出色,很多複雜的物理過程,透過清晰的圖表就能一目了然。我記得有一章在講述牛頓第三運動定律(作用力與反作用力),書中就畫了一個非常生動的圖,展示了人推牆、牆反推人的情況,讓我深刻理解了這一定律的應用。這本書不僅僅是知識的傳授,更重要的是它教導了我「如何學習」物理,讓我能夠自己去分析問題、解決問題。
评分我必須說,《如何學好中學物理》這本書,確實是在我學習物理的道路上,扮演了關鍵性的角色。我之前對於物理的理解,很多都停留在死記硬背公式的階段,遇到應用題就束手無策。而這本書,讓我真正理解了「科學探究」的過程。它不是直接給你答案,而是引導你去思考。書中有很多「提問式」的學習引導,比如在介紹「浮力」的時候,作者會先問你:「為什麼船可以漂在水上?」然後再引導你一步步去探索原因。這樣的學習方式,讓我不再是被動接受知識,而是主動參與到學習的過程中。我特別喜歡書中一些關於「實驗設計」的部分,雖然不像教科書那樣有嚴謹的實驗步驟,但它會鼓勵你去思考如何設計實驗來驗證某個物理現象,甚至會提供一些簡單的材料和方法,讓你可以在課餘時間動手嘗試。我記得有一章講到「能量轉換」,書中就引導我去思考,從水力發電到風力發電,中間有哪些能量形式的轉變,以及如何提高轉換效率。這種培養科學思維的能力,對我來說比單純記憶幾個公式要重要得多。這本書讓我明白,物理並不是一堆冷冰冰的數字和公式,而是與我們生活息息相關的科學。
评分這本《如何學好中學物理》的確是為所有對物理感到困惑的學生們量身打造的聖經!我記得國中的時候,聽到「力學」就頭皮發麻,什麼牛頓定律、功與能,聽老師講就好像在聽天書。後來在同學的推薦下,我才入手了這本書。它的優點真的太多了,最讓我印象深刻的是,它沒有用那些艱澀難懂的術語,而是從最基礎的生活現象開始講起,例如,為什麼球滾下斜坡會加速?為什麼跳傘時會有極限速度?作者用非常貼近生活的例子,將抽象的物理概念具象化,讓我不再害怕那些公式。更棒的是,書中還附有大量的圖解和實驗步驟,有些實驗我甚至可以在家裡就完成,親身體驗物理的奧妙。我記得其中有一章講述光學,我一直以為鏡子只能成像,書中卻詳細解釋了光的折射、反射原理,甚至還教我怎麼利用簡單的工具製作一個小小的潛望鏡,那種發現新世界的感覺,真是太棒了!而且,每一章的結尾都有精選的練習題,從簡單到進階,讓我能夠循序漸進地鞏固學習內容。做完題目後,還能看到詳細的解題步驟和思路分析,讓我清楚知道自己錯在哪裡,下次該如何改進。這本書真的讓我從一個對物理束手無策的學生,變成一個對物理充滿好奇心和自信的學習者。
评分說實話,一開始看到《如何學好中學物理》這個書名,我還以為又是一本枯燥乏味的教科書。畢竟,物理這門科目對我來說,從來都不是輕鬆的。那些密密麻麻的公式,還有每次考試都讓人頭痛的應用題,總是讓我覺得無所適從。但是,這本書徹底顛覆了我對物理學習的看法。它最大的特色就是它的「解惑」能力。我常常在學習過程中遇到瓶頸,比如電學裡面的歐姆定律,我總是搞不清楚電壓、電流、電阻之間的關係,書中用了水流和水管的比喻,生動地解釋了這幾個概念,讓我恍然大悟。還有,很多課本上只是一筆帶過的概念,在這本書裡卻被深入淺出地剖析。舉例來說,磁場這個概念,我之前一直覺得它很虛無磣,但是書中透過介紹地磁、磁力線的繪製,甚至還有一些簡單的磁性材料實驗,讓我對磁場有了更清晰、更直觀的認識。我特別喜歡書中的「迷思破解」單元,它針對學生們常犯的錯誤和常見的誤解,進行了詳盡的說明,讓我避免了很多學習上的陷阱。而且,書中的語言風格非常親切,像是和一位經驗豐富的學長在聊天,分享他的學習心得和技巧,而不是單純的知識傳遞。我能感覺到作者真的站在學生的角度,去思考學生會遇到哪些困難,並且提供最有效的解決方案。
评分這本《如何學好中學物理》對於我這個「物理苦手」來說,簡直就是及時雨!我從小就對物理沒有什麼概念,每次上課都覺得老師講的內容像是外星語。後來聽同學推薦了這本書,我抱著試試看的心態買了下來,沒想到效果出奇地好。它最打動我的地方,就是它的「循序漸進」和「靈活應用」。書本沒有一開始就拋出艱深的理論,而是從最簡單的物理現象說起,然後慢慢建立起學生的物理觀念。我記得有一個單元講述「壓力」,書中就用了我們生活中常見的釘子、刀子、雪鞋等例子,說明不同形狀的物體在相同力作用下,會產生不同的效果,非常生動形象。更重要的是,這本書非常強調「應用」。它不是讓你只會解題,而是讓你理解物理原理在實際生活中的應用。比如,在講到「熱學」時,書中就舉例說明了為什麼冬天要穿多層衣服,為什麼要用保溫杯,讓我把物理知識跟自己的日常生活連結起來,記憶也就更加深刻。而且,書中還穿插了一些「歷史故事」,講述一些物理學家是如何發現這些定律的,讓學習過程變得更加有趣,也讓我對物理學的發展有了更深的認識。這本書真的讓我對物理產生了全新的認識,從一個害怕物理的人,變成了一個樂於探索物理奧秘的學習者。
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