作业帮“易物理”的大招：10秒钟解决碰撞末速度

龚政把麦挂在脖子上,他特意提高了音量。“同学们,接下来,小心点,深呼吸……这节课的主题是电场。”

“噩梦……”这是高二物理选修3-1第一章的内容,在大多数人的回忆里,“电场”或“电磁”提起来第一反应就是“高中噩梦”,让人“炸毛儿”。对于刚从牛顿运动定律里好不容易跋涉过来的高二学生,需要扩大想象力。

01.如何化解高中物理“噩梦”

“‘电场’太抽象了,看不见摸不着。”龚政是作业帮高中物理组的一名老师,教了7年高中物理,他说这是最让学生痛苦的一个学期,除了抽象,高二上学期涉及的相关题目难度很大,高考的压轴题都经常出自这个学期的知识点。

翻阅近10年的高考物理试卷,每年仅“电场”一章涉及的分数至少10多分,在压轴题考查电场的年份,110分的考卷中电场能占到26分。

“电场是带电物体周围存在的一种物质”,这是高中物理课本给出的定义。在龚政的课堂上,他正试图用一些更容易理解的场景来解释这个抽象概念。

有时候一张图片最直观好懂,“我要同学们一看到这个图片就能抓住我想传达的那个点。”这次,为了诠释“电场”,他先找了一张“气场”的图片。

一丝不苟的班主任总自带气场

“同学们,当你正在偷看小说,突然感受到班主任从窗外射进来的目光,你会不会条件反射地把书偷偷塞进桌子里?这就是班主任的气场。”气场会给你震慑力,,重力场也会给物体重力。

“那么一个物体如果它在电场中也会受到电场力。”在屏幕背后,他用一个带电的木棒吸引一个轻小物体,以进一步解释“电场”的存在。轻小物体感受到了带电木棒周围形成的电场,在桌面上跟随木棒滑动。

“这就是电场。”

很多学生听不懂物理课,觉得非常陌生和晦涩。龚政和他的同事们在备课时总是尽量去寻找生活中的例子,让学生产生一种非常熟悉的感觉,然后将这种感觉平移到物理概念里。那些抽象的道理其实他们自己都懂,只不过换成了专业的物理名词而已。

02.让物理容易起来

一个光滑水平面上两个物体碰撞后的末速度怎么计算?按照常规列方程式一步步推算,至少需要10分钟,学生有点想抱头“扯头发”。

正在直播解题的龚政老师提供了一个新的思路,预计只要10秒钟。他在屏幕上放了一个计时器,10秒倒计时结束,答案出来了。这个新方法叫“速度增量法”,思路来自《费曼物理学讲义》。

速度增量法

这是疫情期间,他在作业帮免费直播课中的一幕,在刚刚过去的漫长寒假中,他在课堂上用包括“速度增量法”在内的“大招”给高二学生讲了一个月的物理题。

“大招”的精髓是试图用更简单快速的技巧,化解复杂抽象的物理题。这些解题方法总共有112个,覆盖整个高中物理所有知识模块,是作业帮高中物理团队从2018年开始打磨的“易物理”课程体系的核心。

作为“易物理”体系的构建者之一,教龄十余年的袁帅对高考物理的题型、分值、难点怎么破解了如指掌。在袁帅的物理世界里,他更专注于怎么把“分”送到学生面前。“易物理”不断迭代完善,他希望能让更多学生从中受益。

数年前一个人窝在出租屋里啃《费曼物理学讲义》的何连伟可能压根不会想到,另一个对他来说意义更大的机会就在前方。那时,他还抱着出国深造的理想,白天上物理课,晚上钻研物理资料。半年多时间,他开发了不少解题的新招数。慢慢地,当他站在物理课的讲台上解完题,看到学生们瞪大的眼睛,他决定留在课堂上。

何连伟与他的《费曼物理学讲义》

在作业帮,何连伟遇到一群和自己一样爱物理的老师。他们把各自珍藏的物理“大招”拿出来。当时作为高中物理组负责人的滕建举决定牵头建立一个涵盖各位老师“大招”的课程体系。

滕建举2007年开始教高中物理,从线下到线上,当学生群体愈发庞大,对整体课程设计的要求也越来越多。屏幕另一边,从一线到三四线,“在线教育把我们和数以万计的学生联系在一起,”他说,对于学不会物理的学生,我们希望通过课程体系的设计给他们传递一种无微不至的关爱,把那些放弃学物理的学生拉回课堂,让那些被学校家庭忽视的孩子看到希望。

这套体系从2018年暑假开始搭建,他们给这套体系设想的最佳效果是,“学生跟着我的思路能一听就懂,碰见题都会解”。

基于此,作业帮高中物理组的老师们了高一、高二4个学期课程知识点和难点,最终提炼出来112个有针对性的解题“大招”。前述“速度增量法分析碰撞”就是其中之一,还有“磁场黑科技”、“内力公式及其应用”、“巧用求解放缩圆问题”等。

对于他们来说,要研究出112个简单好用的解题大招去对付无数道变幻莫测的物理题,并非易事。他们把过往十几年的教学经验复盘了一遍又一遍,有时为了寻找一个更好的解题技巧,他们翻遍了《中学物理》、《物理教学》和《费曼物理学讲义》之类的学术期刊。

“一个解题方法来回改很多遍也难有效果,很磨人。”

备课到深夜的老师

或者正是深夜,一个老师电话打过来,他们聊上一个多小时,公式写满一张纸,只是想尽快知道他们新想到的思路可不可行。

“过程非常痛苦,你经常担心学生听不懂,那就要一点点提炼修改,然后再分析哪一个步骤什么时候可以用、怎么才能好理解又好记,这里面就得死磕,慢慢磨。”袁帅说。

“大招体系”之外,他们还用动画设计了“虚拟实验室”。在比较偏远的地区,可能有些孩子一辈子都没有见过真实的实验场景是什么样子,“虚拟实验室”可以让他们直观的看到、听到、上手操作,当更多感官被调动起来,同学们对于物理的理解是多方位的,那么沉淀下来的一定是更明确、更清晰、更深刻的体会。这两组教学方案相互穿插,共同组成了作业帮的“易物理”课程体系。

虚拟实验室互动示例

03.学到方法 拿到分数

“招数”出炉后,在课上看着学生们满屏的“66666……”袁帅会觉得很开心,生活中不善言辞,总埋头写课件的他,眼下,还在和物理组的老师们继续优化这些技巧大招。