如何看待高中教师不按教材顺序上课?

发布时间:
2025-02-25 22:14
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恭喜您,大概率遇上了水平不错的老师或者教研组。

因为现行的理科教材的确不太适合用来按照顺序学习,虽然网上总是在说教材采用了“防自学”设计,但实际上不光是自学,就连老师拿来教学也不太适合。

特别是理科,由于原理性、逻辑性、结构性都非常鲜明,如果原理不透彻、逻辑不清晰、结构不合理,那么就很难真正起到传授知识的作用。理科不像文科有一定的模糊和婉转的空间,不光体现在学生的成绩好坏没,还体现在老师的教学水平没有,更体现在教材的好坏没有。总体来说,物理和化学的顺序最不适合学习,数学的问题也有,但内容的问题比顺序更甚,生物没太大问题。


首先说高中物理。

物理是理科里逻辑性最强的学科,按照最传统的牛顿力学、光学、电磁学、热力学、量子力学的块面分支,从最底层的理论框架(牛顿运动定律,静电力,分子动理论和温度,能量的量子化)开始,夹杂着物理定义、数学推导、物理实验,一步一步推导和展开理论(做功、能量、动量,电场和电势、电磁感应,固液气的性质,原子结构、物质波、波粒二象性)就行。

高中最重点学习的是牛顿力学的基础,主要包括运动和力的描述、力做功、能量、动量、振动、波。牛顿力学还是电磁学、热力学的底层理论框架,这两个块面实际上是用牛顿力学解释了相应的电现象磁现象和热现象。光学本身单独一块,以几何光学为主,夹杂了一点点量子力学。最后的量子力学介于半科普的程度,跟牛顿力学关系不大,相当于重新开始新的世界。

按照这个思路,物理教材的编排顺序其实非常简单:

一、牛顿力学基础:运动的描述,速度和加速度,平面运动,力与运动(可以放在平面运动前面),万有引力,力做功和能量,动量,振动,波。

牛顿力学最开始的几章是最最最难和最最最重要的,因为看上去简单的“速度”其实蕴含着“变化率”的数学概念,而“变化率”是高中数学最后最难的导数的知识,相当于高中数学的最终boss是高中物理的开局小喽啰。另一个是“矢量”的概念,跟高中数学里的向量是同一个东西,位移、速度、加速度、力都是矢量,直线运动用矢量进行分析计算不仅容易得到结果,更重要的是不容易出错。平面运动其实用平面矢量分析计算也是如此,但是高中数学中间才学向量,而且把纯数学的平面向量应用到物理中去需要一定课时的过渡和介绍,好在高考题中并不需要多熟练的平面向量问题,只用简单粗暴的正交分解就行。

二、光学:几何光学。

学完波之后接着学几何光学,大部分知识相当于重复学习或者稍微更深一点。

三、电磁学:静电力,电场和电势,恒定电路,电流产生磁场,安培力和洛伦兹力,电磁感应,电磁振荡和电磁波。

电磁学的底层框架还是牛顿力学那一套,只是用来描述和解释电现象了。静电力的规律与万有引力很像。这一块面的难点是冒出了“场”这么个看不见摸不着的物质,明明是物体间的作用,为什么非要莫名其妙弄出个“场”来?我刚开始学“场”的时候也以为这是个跟能量和动量一样的抽象概念,后来才知道实际上“场”是个真实存在的物质。要理解“场”的概念,可以用非常熟悉的重力形成的“重力场”来类比理解,反正高中遇到的大多数都是匀强电场,利用重力场的时候,还可以顺便利用“重力势能”引出“重力势”,来类比理解“电势”。要像再稍微深入一点,可以再用万有引力形成的“引力场”来类比参考。

四、热力学:分子动理论、气液固、热力学定律。

高中学习的热力学也处于半科普的程度,分子动理论的底层模型还是牛顿力学,只是用了统计学的方法,高中物理又压根没用到正经的统计学,只用了通俗易懂的语文描述了大量粒子的分布规律,以及用牛顿力学描述的分子动能和分子势能。气液固只重点学习最友好的理想气体,由于固体的性质跟分子类型有密切联系,所以高中物理对固体的学习远不如高中化学深入。液体太复杂了,只学习个简单的张力和浸润吧,连计算都没。热力学定律中的第一定律是守恒律,已经学习过能量守恒和动量守恒,再学这个根本不难。理解热力学第二定律稍微有一定难度,但也只是“稍微”,况且高中不涉及这块的计算,只要“理解”就行。

五、量子力学:量子理论初步,原子的结构,原子核的结构。

量子力学相当于抛开牛顿力学的底层框架新开辟一个世界,并且所有的实验都是围绕微观世界,导致实验在生活中没什么经验,需要有一定的抽象能力和逻辑思维来理解实验现象与理论分析之间的关系。好在高中对这部分知识学得都很浅显,也不涉及什么复杂的数学计算,只是涉及到的公式有些零散,题目也不多都是犄角旮旯里的,练得少容易生疏。

只要按照上面这个顺序,一路学下来就行,除了开启新块面之外,各章节前后之间的连贯性非常强,每一章的知识都用到很多上一章的知识,同时又在下一章中大量用到。但不知道教材出于什么原因,或许是文科生和会考和高考的区别,导致牛顿力学和电磁学这两个最重要、量最多的块面被拆开了,放在必修和选择性必修里。

这么做的结果,对高考不考物理的同学来说,适当减少了学习压力,没有什么太大毛病。但实际上高考不考物理的同学,可能连必修的两本都不会怎么认真学,物理教材编排的合理还是不合理根本没区别。对于真正重要的高考考物理的同学来说,最大的问题就是把物理知识的逻辑链条打断了,从而把知识体系给腰折了,导致学习起来非常不顺滑。

如果学校的教研组和老师的实力不够强,就只能用着同一配备使用的教材照本宣科,导致物理很难学明白,甚至越学越感到混乱。如果教研组或者老师的实力足够强,那么就能按照更加传统和合理的顺序,非常顺溜地把物理的理论大厦搭起来。


再来说高中化学。

如果说高中物理教材是把两根最粗的柱子打断,重新接起来的话,高中化学教材就是把柱子打碎成砖,混搭着垒起来。化学教材这一更严重的问题,并非“人祸”,而是“天灾”,这是由化学这门学科自身的特点决定的,但是解决起来其实也并不难。

化学不像物理有很高的数学化程度和很高的抽象程度,物理可以用几个精炼的公式几乎万能地描述绝大多数现象。化学是对物质性质的具体研究,有大量看上去非常零散的知识,而化学最亮眼的就是用理论把这些大量零散的知识穿了起来,最著名的就是元素周期律。

学习化学有两种顺序:一种是先学习大量零散知识,再学习把它们串起来的周期律,那么这很符合科学发展规律,但是学习的难度和工作量太大了。相当于先死记硬背所有100以内的加减法,再去摸索出加法的规律。另一种是先学习系统的元素周期律,再结合周期律挨个学习化学元素的具体性质,但是元素周期律太抽象了,真要学明白需要先学完高中物理最后几章的原子结构和量子理论,这也很不科学。

其实有更好的妥协折中方法:用直观通俗易懂的模型,通俗化地描述电子排布的规律,进而介绍元素周期律,然后再结合周期律具体学习元素的性质,学习元素性质的同时还能顺便复习巩固元素周期律。原子结构是高中化学始终绕不过去的关键门槛,不光是元素周期律,还有后面的分子结构、晶体结构、价键模型都离不开原子结构,而占比很大有机化学同样非常需要原子结构的知识作为基础。

有机化学本身也是自成一套体系不太好分割的,就按照烷烃,烯烃,炔烃,芳香烃,醇酚醚和卤代烃,醛和酮,羧酸及其衍生物,生物大分子,合成高分子的顺序,顺溜地学下来就行。并且同样是刚入门最难,入了门之后平滑又顺溜。

至于化学反应原理块面(反应热、反应速率、化学平衡、水溶液平衡),跟元素周期律的关系反而没那么大,更接近物理的热力学的知识,也有很多数学计算,可以说是高中化学里非常“物理”和“数学”的特立独行的块面了。


然后是高中生物。

其实我对高中生物教材没什么意见,感觉现在的编排已经很合理了,唯一的一点小问题就是没有专门介绍生物中用到的非常重要的物理知识和化学知识,但这也不算是生物的问题。生物教材真的是层次特别鲜明:生物分子,细胞器,细胞活动,细胞周期,遗传学规律,组织器官系统(稳态调节),生态学,生物技术,安排地明明白白,贯穿各层次的三条主线:物质转化、能量利用、信息传递也偶尔有所体现,压根没有因为分成必修和选择性必修而把同一个层次块面的知识强行拆分行为,虽然还有很多没有讲透彻的原理、规律和联系,但是作为一套入门教材来说,是合格的。


最后是高中数学。

虽然数学是数学,不算是理科,但是话说数理不分家,很多人也把它算作理科,并且理科的确用到很多数学。

数学是高中的必修科目,只要是参加高考的同学都要学完,但实际上理论上有同学不高考上大学,只会考通过拿高中毕业证,所以数学也被分成了必修和选择性必修。

高中数学的块面也很清晰:集合和命题,函数(不等式,函数,指数和对数,三角函数,数列,导数),解析结合(向量,复数,直线圆的方程,圆锥曲线方程,立体几何,空间向量),概率与统计(计数原理,概率,统计,随机变量,成对数据)。分别独立学习每个块面就行了。

其中有两块要注意,数列可以看作特殊的函数,更重要的是引出了“极限”的概念和基本运算,极限对学习导数非常重要,是能不能学懂导数的关键。但遗憾的是,高考对数列的考察主要集中在各种巧妙的变换和推导,考察数列极限的题目非常少,而且也不咋难。再加上讲清楚极限的知识对老师有一定要求,这就导其实很多同学根本没学明白甚至就没怎么学极限。而这又会导致根本无法学明白导数,最终导致很多同学要么直接放弃导数,要么把导致变成死记硬背公式,但导数又多出现在压轴题中,死记硬背公式跟没学会的区别不大。

另一个特殊的事复数,高中数学只学习复数作为“二项式”和“向量”的特点,并借助导数的三角形式和乘除法,引入了“旋转”的几何变换,实际上复数还有非常多类似“开挂”的方便好用之处,只是高中的知识不涉及。最终高考中的复数题几乎全都是送分题。


最后,由于教材中的大量不如意之处,导致“没法糊弄”的数学和理科非常非常吃教师资源,就算是市面上的辅导书,大都也只是知识点的归纳,或者就知识本身进行讲解,没能深入到原理、逻辑、知识体系的内在层面。我也是在业余帮助朋友同事辅导小孩的时候发现了这个严重的问题,利用在清华基科打下的扎实数理基础,结合自己高中从一无所知的学渣到一步一步摸爬滚打搞四们竞赛的经历,出于兴趣编写了讲义并免费分享在网上,不需要任何麻烦就能可以直接下载,网盘的下载链接集合在下面这篇文章里。由于纯个人手打画图和核校,难免还有一些低级的笔误,还在不断地反复校正中。

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