高中物理学习：“为考试而学习”还是“为学习而考试”？
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理想美好，现实残酷。高中物理并不难学？那为什么很多人没学好、考不了高分呢？是学习方法不对吗？到底应该勤“刷题”逐个击破考试要点，还是熟读教材以掌握完整的知识框架？或许更根本的问题是要想清楚高中物理学习的目的是什么，是为了考试而学习，还是为了学习而考试。
撰文 | 姬扬（中科院半导体所研究员）
在《半个大学老师告诉你高考的真相》里，我说“高中物理并不难学，很多人没学好是因为没有掌握正确的学习方法”。有人说我这是“站着说话不腰疼”，所以我想稍微解释几句。
这几天，我把高中物理课本看了一遍，还看了几本教学辅导书，以及北京今年高考的理科综合考试卷，简单谈谈感想吧。
高中物理教材 & 教学辅导书
“人教版” 高中物理教材
我看的高中物理课本是人民教育出版社出版的高中物理教材（“人教版”），包括两本必修书（物理1和物理2）和五本选修书（物理3）。这些书都是按照教育部颁发的高等中学课程标准（“课标”）编写的。
必修课主要是力学，包括运动的描述、匀变速直线运动、力和牛顿运动定律（物理1）和曲线运动、万有引力和机械能守恒定律（物理2）。选修课包括电磁学、热学、光学和原子物理学，其中电磁学包括静电场、恒定电流和磁场（物理3-1），电磁感应、交变电流和传感器（物理3-2）；热学包括分子运动论、气体、物态变化和热力学定律（物理3-3）；光学包括机械振动、机械波、光、电磁波和相对论简介（物理3-4）；原子物理学包括动量守恒定律、波粒二象性、原子结构、原子核（物理3-5）。（上面这个分类并不精确，只是起指代作用，例如，机械振动和机械波显然不属于光学，而动量守恒定律通常放在力学里讲。）
每一章分为几个小节，除了新内容和例题以外，每个小节都有“问题和练习”，有时候还有“思考与讨论”，还穿插着“科学漫步”（大致相当于物理学在生活中的应用）、“科学足迹”（历史人物和事迹）以及“STS”（我觉得是“科学、技术和社会”），还有“说一说”和“做一做”这样的扩展性知识（不是基本教学内容）。不仅有一些“演示”和“实验”的小专栏，还有一些专门的章节讲物理实验，而且每本书最后都有一个课题研究，从桥梁到潮汐，从霍尔器件到整流效应，从燃气灶的烧水效率到日常生活中的电磁波乃至建筑石材中的放射性，内容丰富多彩。
我觉得这套教材编写得很好。与1980年代我上学时用的高中物理（甲种本）教科书相比，这套书文字更浅显，配图更丰富，与现实世界的结合也更紧密。书价也便宜，彩色印刷的16开本质量很好，7本书总计700多页、54块钱，这个定价应该不会成为学生家庭的负担。这套书基本上包含了整个物理学的框架，为将来学习大学普通物理奠定了基础。掌握了这套书的内容，对于学生理解客观世界会有很大帮助。
然而，有相当多的学生和家长并不这样认为。他们觉得这套书太难，读不懂，对考试的帮助也不大，很多学生甚至从来就不看教材。具体原因需要更多的调查，但我觉得主要是因为这套书不适合考试，例题和习题不够多，而且教材里的很多内容显然不可能在高考物理中出现，比如说上面提到的“科学漫步”、“科学足迹”、“STS”和各种课题研究，这些内容虽然有助于学生理解，但是对教学的要求有些高，而且不能直接体现在考试成绩里。
再说，选修的内容也不是都教，北京好像就不教“相对论简介”，而有些省份甚至都不教动量守恒、热学和分子运动，乃至量子和原子物理学，因为这些都不在考试大纲（“考纲”）的范围里。
另外还有一点，就是因为范围比较广，虽然深度并不是很深，但是老师教、学生学的难度还是有一些的。很多图片就不容易讲，比如说，物理1里最前面的一篇文章《物理学与人类文明》中，有许多图片介绍物理学的重要性，但是电视机显像管、DNA双螺旋结构和秦山核电站（随便举几个例子）也许就只能一带而过。至于《相对论简介》以及《粒子和宇宙》（《原子核》的最后一节），我怀疑有些学校的老师可能都不容易讲明白。所以说，现在这套教材对老师的要求还是挺高的，我猜绝大多数学校可能都做不到把这套课标教材完整地讲下来，尤其是在一些偏远地区。因此，这样的内容也就很难放到考试大纲里，既然不考，那就不教，许多学校的教学大纲（“教纲”）就不会包括这些内容。
课标、考纲和教纲，这是三个完全不同的东西，考纲最厉害，高考就是指挥棒。结果造成学生只学到一些支离破碎的考试要点，而并没有掌握高中物理教材编就的知识网络。
我看了几本教学辅导书，包括《5年高考3年模拟》（“五三”）和《物理教材完全解读》。前者是一本书，包括了所有的高中物理内容，后者是一套书，分别对应每一本教材。这些书都是专门为考试准备的，详细列出了每个专题的知识点，给出了很多例题、习题乃至历届考试题。我觉得排版印刷的质量远远赶不上前面提到的教科书，价格也贵得多（比如说，一本《完全解读》的价格就是30多元），但是学生们主要用的就是它们，有事没事就“刷题”，因为这样对考试有直接帮助。为什么呢？我觉得是因为考试时间短、考题多，对熟练程度的要求很高。
为此我专门看了看今年北京的高考理综考卷。理综考试的时间为150分钟，总分300分，其中物理120分。物理一共有12道题，其中单项选择题有8道，共计48分，分别涉及机械波、光的干涉衍射、热学、磁学、电学、万有引力、光电效应和计量单位制；非选择题4道，共计72分，分别涉及力学、电磁学、电学电路和力学。
题目倒并不是很难，范围也不算很宽，但我觉得阅读量非常大（物理题目的总字数为3200字，1小时的考试时间似乎很紧张，就是给我两倍时间来做，我也可能得不了满分，化学和生物题目的阅读量相仿）。另外好像需要抠字眼（有些题我都不确定问的究竟是什么）。这就要求考生熟悉题目出现的可能范围，思考再快，肯定也不如刷题刷得面熟更快——刷题似乎是必要的。
高中物理学习的目的：“为了考试而学习”还是“为了学习而考试”？
现在再回来谈高中物理学习这件事。
高中物理学习有两个目标，一个是掌握知识，一个是考出成绩。前者是把课程标准（“课标”）规定的教学内容学懂学会，后者是在考试大纲（“考纲”）规定范围内的考试中取得高分，二者有相关性，但是又不完全相同。学习在于自己，考试在于别人，为了考试而学习和为了学习而考试，是两码事。
前面说了，教育部颁发的“课程标准”、各省市制定的“考试大纲”和各学校采用的“教学大纲”是三个不同的东西。考试大纲最厉害，因为高考就是指挥棒。教材是按照课程标准编写的，但教学是围绕考试大纲进行的。我们必须承认的现实是，高中教学最重要的目标是在高考中取得高分，而高考是基于分数的抽签式选拔考试，这样就决定了大部分人是“为了考试而学习”，所以，教材固然体系完备、讲述清楚，但是对考试的用途没有教辅那么大——刷题“真香”。
高考是面向几百万考生的，所以，不可能只是针对学习最好的那几万、十几万人，对他们的区分度不强，只能在细节上做文章，这就进一步强化了“刷题”的重要性，降低了教材的吸引力。此外，教材更多强调的是建立一个初步的物理知识体系，但是有很多内容是考试不考而有助于体系建设的，所以对考试内容强调得就不够多，从而弱化了自己在师生心目中的地位。
我再解释一下我对这套高中物理教材的看法。我认为，对于每年参加高考的大约1000万考生来说，这套按照“课标”编写的物理书还是程度适中的。具体来说，只要愿意学习而且方法得当的话，大约两三百万的学生还是能掌握其中的主要内容的，而20万学生是能够掌握全部内容的。至于说高考题目，对于前20万到200万的学生，应该还是有显著区分度的；对于前2万到20万之间的学生，有一定的区分度；对于前2万名的学生来说，区分度不是很好。但还是那句话，高考是基于分数的抽签式选拔方法，运气占很大成份，只是大家都不认可而已：很多家长和学生都认为“我命在我不在天”，考好了就是自己水平高，考差了只是因为运气不好，不承认高考的随机性。
讲了这么些，对于当前的高中物理教学来说，有什么结论呢？我承认，在目前的情况下，我也没有解决方案。我只有两个建议，一个具体些，另一个只能算是泛泛而谈。
每个人高考都想考高分，“五三”和“全解”之类的刷题是不可避免的，但是刷题要适量，争取做到举一反三，不能为刷题而刷题，更重要的是，一定要多看教材，把整套教材都认真看看、多看几遍，不要因为不考就不看。物理是一个紧密联系的知识整体，而不是多个分散的考试要点。我建议你在刷题之余，每个月抽出时间读两三本教材（大概三个月就可以重新通读一遍）。我知道很多人从来不读教材，我知道这套教材里有很多内容不容易在前几遍里读懂，但是每读一遍就会多理解一些，再与刷题对照起来，对你就会有更多的帮助。
高考是基于分数的抽签式选拔方法，考试的目的就是把大家按照分数高低排序，但这种排序有很多随机因素在里面，学习水平和运气都起了很大的作用。大家还是要适当调整自己的心态，不能总是认为“考分高是因为我学习好，考分低是因为我运气差”，正确认识高考这种随机性，把侧重点稍微向“为学习而考试”这方面倾斜一些，也许更有助于“为考试而学习”这个目标。
“为学习而考试”和“为考试而学习”的差别主要体现在学习的主动性上。在高中物理第一本教材（物理1）里就强调了，“学习是一个主动参与、积极探索的过程。学习物理必须主动地发现问题，并用科学的方法解决问题”，物理学习要多联系实际，而“教科书只是媒介”。高中物理虽然不是特别容易，但也只是我们对客观世界的一个简要的认识大纲而已，在刷题的时候多读读教材、多想想里面提出的问题，还是可以在为“高考考出好成绩”这个目标服务的同时，也能够做到“掌握初步的系统的物理知识”。
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