在 KS3 地理里用费曼学习法,就是把一个过程讲成一串朴素的步骤,每一步引起下一步,然后再讲清这个过程对人和地方意味着什么。 地理里到处是过程:水循环、侵蚀、板块运动、天气。在示意图上标出它们很容易,大声讲出来却出奇地难。这个落差,正是费曼学习法派上用场的地方。

这篇文章写给 Year 7、8、9 的你。我们的完整例子是水循环,最后也会简单看一下板块边界。

过程就是一条链

一个地理过程就像一排多米诺骨牌,每一块推倒下一块。好的解释,要说出每一块骨牌,还要说出它为什么会倒。

一环一环地讲清楚,这个习惯和物理学家理查德·费曼的做事方式很接近:他会从最简单的画面出发,一点点搭建,直到整件事说得通。网上那套整齐的“费曼四步法”(选主题、讲出来、找卡点、再简化)是后来别人写出来的,不是费曼本人写的。但它非常适合讲过程。见费曼四步法,简单讲清楚。

完整例子:水循环

来认识一下 Kai。他有一场 Year 7 的河流与水循环测验。

第一步:选(Pick)

Kai 写下:水循环。雨是怎么来的?

第二步:讲(Explain)

他讲给姐姐听:

“太阳把海水晒热,水就蒸发了。它升上去变成云。然后云装满了,就下雨了。雨流进河里,再回到海里。然后又重新开始。”

也不能说错,但中间有一个缺口。

第三步:卡住了吗?(Stuck?)

姐姐问:“等一下。水蒸气是看不见的,它怎么变成你能看见的云?为什么不一直看不见呢?”

Kai 停住了:“它……在上面聚起来?”

这就是卡点。Kai 从“蒸发”直接跳到了“变成云”,中间那一步没有讲。两头的骨牌都在,中间那块不见了。他在“变成云”旁边做了个记号。关于怎样处理这种时刻,有一篇完整的指南:卡住的地方,就是学习发生的地方。

Kai 第一次讲水循环时,从“蒸发”直接跳到“变成云”,少了一块骨牌;重建后的链条把蒸发、上升、变冷、凝结、降水和流回海洋串起来,每一步引起下一步。

好的解释要说出每一块骨牌,还要说出它为什么会倒。

第四步:再简单些(Simpler)

Kai 回到课本,一环一环重建这条链,在每一步之间说出“因为”。

  1. 蒸发。 太阳加热海洋、湖泊和河流里的水,其中一部分变成看不见的气体——水蒸气,混进空气里。(植物也会从叶片散发水蒸气,这叫蒸腾作用。)
  2. 上升。 暖空气比周围较冷的空气轻,所以会上升,把水蒸气带上去。
  3. 变冷。 空气升得越高,就越冷。
  4. 凝结。 冷空气容纳不了那么多水蒸气,所以一部分水蒸气重新变成微小的液态水滴,附着在空气中的灰尘颗粒上。几十亿个这样的小水滴聚在一起,就是云。
  5. 降水。 在云里,水滴相互碰撞、合并。等它们足够重了,就以雨(或雪、冰雹)的形式落下。
  6. 回到海洋。 雨水渗进地面(下渗),在地表流动(地表径流),或者慢慢穿过岩石(地下水流)。大部分最终流进河流和大海。

给第 4 步一个朴素的画面:想象你对着冰冷的窗户哈一口气。 你呼出的气里有看不见的水蒸气,碰到冷玻璃就变冷,出现了一层小水珠——雾气。云就是同样的事情发生在高空,冷空气扮演了那扇窗户。

现在 Kai 能一口气讲清楚了:

“太阳把水蒸发成看不见的水蒸气。暖空气把它带上去,空气上升时变冷。冷空气容纳不了那么多水蒸气,它就在灰尘上凝结成小水滴,这就是云。小水滴合并、变重,作为雨落下,再流回河流和大海。”

一幅标出六个步骤的水循环图:海水蒸发成看不见的水蒸气,暖空气上升,空气越高越冷,水蒸气在灰尘上凝结成小水滴形成云,水滴合并后落下成雨,水再流回大海。

在每一步之间说出“因为”,循环中间就不再有缺口。

注意: 很多同学说云是由水蒸气组成的。不是。水蒸气是看不见的气体。云是由微小的液态水滴(或冰晶)组成的,所以你才能看见它。

比方在哪里失灵: 窗户冷,是因为外面的天气冷;而在天上,空气变冷主要是因为它在上升。比方能帮你想象一个步骤,但总会在某处失灵。见如何打比方,让道理一下子通。

第二个过程:破坏性板块边界

同样的“因为”链条也适用于板块构造:

  1. 两个板块相向运动。
  2. 大洋地壳比大陆地壳密度大,所以大洋板块会俯冲到下面,这叫俯冲作用。
  3. 它沉得越深,温度越高,开始熔化,所以形成了岩浆。
  4. 岩浆比周围的岩石密度小,所以会上升,可能喷发形成火山。
  5. 板块还会先卡住、再突然滑动,所以会发生地震。

南美洲的安第斯山脉就是这样形成的。如果你能讲清每一个“所以”,你就懂了。

从过程到人:SEEP

讲清过程只完成了一半。地理还会问:这对人和地方意味着什么? 这就要用到 SEEP:

  • Social(社会): 它怎样影响人们的生活、健康和家园?
  • Economic(经济): 要花多少钱?谁得利,谁受损?
  • Environmental(环境): 土地、水、植物和动物会怎样?
  • Political(政治): 政府和地方议会决定怎么做?

拿第 5 步里的特大暴雨来说。社会:房屋被淹,家庭被迫搬离。经济:维修费用和生意损失。环境:土壤被冲走,河流带走污染物。政治:地方议会为防洪设施的费用争论不休。这样,水循环就和真实的地方联系起来了。历史在解释原因和后果时用的是类似的本领,见用费曼学习法学初中历史。

动态图示有帮助吗?

过程是随时间展开的,所以你可能会觉得动画比静态图更好。2007 年 Höffler 和 Leutner 的综述发现,平均来看动画比静态图片有中等程度的优势(d = 0.37);2016 年 Berney 和 Bétrancourt 的综述发现优势更小一些(g ≈ 0.23)。所以动画能帮上忙,但“看”不等于“讲”。检验你是否理解的,是不看图也能自己把这条链讲出来。

这和问中学有什么关系

费曼方法,就是由你来讲解时的「问中学」。在地理里,「问中学」借助 SEEP,把一个平平的问题变成四个。Kai 的姐姐问出了那个找到缺失骨牌的问题:看不见的水蒸气,怎么变成你能看见的云?等这条链讲通了,再问一遍:如果这场雨落在河边的一个小镇上,谁会受影响(社会)?要花多少钱(经济)?是什么过程让它发洪水(环境)?谁有权力采取行动(政治)?这就是「再简单些」之后的下一个问题。更多内容见透过 SEEP 视角提问。

地理导师 Mercator

在 aitutors.me 上,Professor Mercator 是地理导师。Mercator 会在不同尺度之间思考(你家的街道、英国、全世界),用 SEEP 解释影响,而不只是说出地貌的名字,而且始终通过提问来引导你。在批注本(Jotters)里,“画出来”批注可以在你笔记中描述凝结的那句话旁边,把这个过程一步步动起来展示。关于在笔记旁边写批注,详见费曼式笔记:在旁边批注,而不是照抄。

常见问题

用简单的话说,云是怎么形成的?

温暖潮湿的空气上升,上升时会变冷,而冷空气容纳不了那么多水蒸气。一部分水蒸气就围绕着灰尘颗粒凝结成微小的水滴,几十亿个这样的小水滴聚在一起就是云。水滴相互合并、变得足够重时,就会作为雨落下来。

地理课怎么用费曼学习法?

选一个过程,比如水循环或板块边界,把它大声讲成一串步骤,每一步引起下一步。凡是你从一步跳到下一步却没说为什么的地方,就是你的卡点。然后用 SEEP 解释它对人和地方的影响。

SEEP 代表什么?

Social(社会)、Economic(经济)、Environmental(环境)、Political(政治)。它帮你从多个角度解释一个过程或事件的影响,比如一场洪水怎样影响人们、金钱、自然环境以及政府的决定。


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