哈利波特中的物理学，哈利波特斯利普谜题

作者

宋邵伟，清华大学心理学系学习科学实验室执行主任，青少年学习心理学专家。

案例背景

高三复习阶段的一次全科，彭飞物理试卷最后两道十分以上的大题，一个字都没写。班主任问他为什么，他说他根本不会做。

这次考试严重打击了彭飞的自信心，甚至让他厌学，不想上物理课了。后来经过班主任的介绍，鹏飞来到我的工作室寻求帮助。

初诊接待

因为鹏飞治疗的目的和切入点都很明确，简单介绍了一下对方后，我们就直奔主题。

鹏飞拿出这张物理试卷让我参考。从整篇论文来看，除了那两道空白题，其他题的正确率还是比较高的。我先安抚了鹏飞的情绪，引导他用成长的思维处理眼前的失败。“现在出现的所有问题，都是为了帮助我们更好地应对高考！”希望他能更积极的看待这次考试。

然后，我和彭飞回忆了当时参加物理考试的过程。

图片：pexls

“我之前的题做得很好。我越来越放松了。我也预感到这次我会取得好成绩。我甚至有点失去理智了。我想了想高考，觉得高考物理应该挺有把握的。”

鹏飞低头看着左前方的桌面，回忆道。

“我和张小艺是邻桌，他是物理尖子生。他在考试中做得比我快。当他翻到背面的大题时，我听到他叹了口气。当时他心里想，大题大概很难。后来做这个分时，发现真的超级难，题目有点看不懂，脑子都麻痹了。”

“嗯。”我点点头，鼓励他说下去。

“我试着做了第一道大题，但是完全找不到思路。我浪费了差不多十分钟。然后我决定放弃这个问题，赶紧做下一个。结果是否定的。”鹏飞皱着眉头说道。

“鹏飞，你还记得做完后面的大题还剩多少时间吗？”

“快40分钟了。”

“那么在这40分钟里，你做了哪些努力？”

“只是想做草稿纸上的题。我知道我可能做不到，所以没有写在试卷上。我先写在草稿纸上了。”

“怪不得试卷是空白的。试图解决问题的过程都在草稿纸上了？”

“是的。”

初步分析

鹏飞的身体基础问题不大。我猜他是被这两个看似未知的问题吓到了。紧张的考试中，有的同学看了一遍题却想不出来，于是很快得出结论：太难了，自己做不出来，陷入了对困难的恐惧中。这种消极的思维会阻碍他们进一步的正常思维，导致他们轻易放弃原本有机会解决的问题。

当然，鹏飞在做这两道大题的时候并没有什么想法。很可能是他面对复杂问题时，对已知信息的推理和处理能力不足。但就鹏飞的回忆和表述来看，他在价值决策上的问题也造成了很大的影响。当时，彭飞的逻辑推理受到了很大的阻碍，因为他对困难的恐惧和自信心没有得到及时调整。同时，鹏飞演算的过程都写在草稿纸上，导致纸面完全空白，他在解题过程中得不到一分，这也反映了他应试策略的不足。

图片：pexls

治疗过程

为了帮助鹏飞建立面对难题时构建逻辑通道的意识和应变能力，我决定在鹏飞的兴趣点中寻找突破点，一起体验。

“鹏飞，我们放下试卷，聊聊天吧。你有什么爱好？”

“嗯，我喜欢听歌看电影。”

\\\”>“好啊，说说看，哪些电影是你最喜欢的？”我也很喜欢电影，而且电影承载力巨大，可以是一个好的切入点。

“科幻类的吧！比如《哈利波特》系列，每一部电影我都超喜欢，有几部反复看了好几次！”聊起喜欢的电影，鹏飞皱着的眉头暂时舒展开来，眼睛也跟着亮了起来。

“在魔法世界里，你最喜欢哪个角色呢？”我接着追问道。

“里面好多角色我都很喜欢，比如哈利、斯内普教授、小天狼星。”

……

《哈利波特与魔法石》电影海报

和鹏飞聊了几句电影的情节，看到他的积极性已经被充分调动起来，我决定就在《哈利波特》中寻找一个合适的例子。

“霍格沃兹里发生了很多精彩的故事，比如《哈利波特与魔法石》里，斯内普教授的那堂魔法药水课就令我印象很深，你还记不记得这道药水的谜题？”我把从手机上搜到的这道题目的文字和图片，拿给鹏飞看。

“当然记得！但是当时看书时还真没有仔细地推敲。”鹏飞显得有些跃跃欲试，对着题目仔细地阅读起来。

图片中的桌子上有一排七个药水瓶，边上放着一纸卷轴，卷轴里写着有关这排药水的谜题：

“那我们一起来推导一下，这七个瓶子里装的都是什么。鹏飞你现在有什么思路呢？”我趁热打铁道。

“宋老师，您就直接告诉我推理的方法吧！”鹏飞着急地说。

我笑了笑，看到鹏飞的积极性很高，显然领会到了我给他出这道题的用

意，于是引导说：“那我们就简单地分两步走，第一步把这七个瓶子从左至右依次标号①到⑦，第二步找寻已知之间的联系一步步向下推导。”

鹏飞边听着我的话，边在白纸上迅速地誊写推导起来。鹏飞每进行一步正确的推理，我都会在一旁微微点头或用眼神、话语表示肯定。这道题的背景信息较多，但条件之间的关系真正推导起来并不复杂，没几分钟，鹏飞就完成了这道趣味推理：

“Perfect!”鹏飞露出胜利的微笑，“这道题比起高中物理来说简单多了，一步步推就行嘛。”

“是吧，从已知条件到求解目标，原本是一个暗黑通道，但是只要我们梳理已知条件，找到关联性，并分步递进推理，就一定可以找到那条正确有效的逻辑通道。你说，一道复杂的物理题，背后的解题逻辑是不是也一样呢？”

“老师，我明白了。我马上再试一下难住我的这两道题。”鹏飞仿若顿悟，重新翻开物理卷子，标标画画起来，写着写着又踌躇停笔。

“有困难吗？”

“是的！考试的时候我做了40分钟也没做出来，根本不会！”

“如果我说你能做出来，你相信吗？”

“……”

“这样吧，你拿一张白纸，按我说的要求去做。我会问你一些问题，你直接回答我就行。”

接下来，我让鹏飞读完第一道大题的题干，把所有的已知条件列出来，然后根据这些已知条件去猜这道题的出题人可能要考什么原理。虽然有些茫然，但鹏飞还是在我的鼓励下将能想到的原理和公式一一列写了出来。接着我让鹏飞对比已知条件和原理公式，看看缺少哪些中间变量。最后再看题目求解目标，倒推只需知道哪些条件就可以得到结果。

鹏飞轻轻转动着手中的圆珠笔，再次进入思索和尝试，突然他喊道：“宋老师，我会了！”

我微笑着点点头，看着他先是逆推一步，而后正推了两步，最后终于打通了题目的逻辑通道，成功解出了这道大题。

“Perfect!”我欣慰地鼓励道。

回顾总结

考试中有许多表面上看起来很难的题目，其实只是在基本题型上做了一些变形，比如：把某个已知变成需要求解的未知，从而增加了一定难度，但内容上并没有超出知识大纲。如果解题时第一遍没有找到解题思路，那么正确的应对策略就应该是首先处理好自己的情绪变化，告诉自己这种情况属于考试中的正常现象，接着启动二次解题程序，进入规范解题步骤：列已知、猜原理、建逻辑通道。

其中，建立逻辑通道是解题的关键。如果学生在平时练习简单题时能够经常有意识地总结出常用的解题“逻辑通道”，在遇到难题时就可以灵活调用和嵌套这些“通道”储备，有目标地去搜寻所需条件、推理中间量，进而打通难题的“通道”，很多复杂问题都会迎刃而解。

鹏飞的物理基础其实并不差，之所以在两道大题上“空白甩题”，便是因为他缺乏进行二次解题的坚持意识和实用程序，而情绪又陷在第一次解题失败的苦恼中，价值决策没能帮助他做出正确的应对，以至于无法完成正确的逻辑通道建构。

因此，我结合他的看电影兴趣，选择了一道哈利波特魔法主题的趣味推理，一方面调动鹏飞的积极性、放松他的心态，一方面让鹏飞跑一遍搭建“逻辑通道”的流程。这时，再回过头去看那两道他此前放弃的物理大题。

由于消极情绪得到了有效处理，鹏飞静下心来，按照建构逻辑通道的步骤要求，一步步理顺已知条件、原理公式和求解目标之间的关系，最终顺利完成了解题。

图源：pexls

其实，很多人误以为学霸是什么题都会做！

记得我当年高考的时候，经常遇到初看感觉很难的题目，但我不会放弃。因为我保持一种心理上的自我暗示，那就是这种处理难题的感觉又来了，上次我就是这样尝试，最终做出来的！

然后，我会规范列写已知条件；然后根据已知条件猜测可用原理，并罗列公式；再用原理公式将已知条件组合、串联起来，就能一步步搭建出解题的逻辑通道了。因此，做大题、难题觉得没有思路时，不要直接空着不做，而要按部就班列写已知条件、公式，并在此基础上完成逻辑通道建构过程。

当然，这背后还有一个重要的因素，那就是人脑的内存——工作记忆单元实际很少，只有7±2。因此，人脑很难在不动笔辅助的状态下，完成难题逻辑思考。

当我们把需要记住的已知信息和需要想着的公式原理列写出来后，就可以大大降低对大脑工作尤其是逻辑推理的强度要求，解题能力会得到大幅提升。即便最终没能求出正确答案，至少已经完成了很多步解题过程，可以获得相当一部分过程分，这本身也是一种正确的应试策略。

手记点睛

难题之难，关键在逻辑推理！每增加一个环节的推理过程，题目的难度就会增加甚至不止一分。要提高解决难题的能力，就要让学生学会由已知条件、原理公式和求解目标出发，来推导和建构逻辑通道的本领。

作者：宋少卫

文源：《学习治疗手记》

部分图源于网络

版权归原作者所有

编辑：张润昕

转载内容仅代表作者观点

不代表中科院物理所立场

如需转载请联系原公众号

来源：原点阅读

编辑：牧鱼