慣性與學習

之前向學生提過會在這網誌上寫一些給她看的文章，可是一直都想不到寫甚麼。不過到了今天這新學年的開始，我想應該是兌現承諾的時候，便決定無論如何也要寫一篇分享。

記得我還是中學生時，於某次周會上，副校長曾以物理學中的牛頓定律來鼓勵我們用功讀書，我想將他的勸勉與你們分享。

首先讓我交待一下牛頓第一和第二定律的內容是甚麼。牛頓第一定律描述的是物體於不受外力影響下的運動狀態。這定律指出物體在沒有外力作用下，它要不就是靜止不動，要不就是保持著某速度進行直線運動。即所謂的靜者恒靜，動者恒動。舉個具體例子來幫助大家掌握，想像你用手掌拿著一個小球的情況，對於你手上的小球來說，共有兩個力作用於它︰地球的引力和你的手施加的力。這兩個力的大小相同，但方向則相反，兩個力因而互相抵消了，這等同於沒有外力作用於小球。因此，小球在你的手中一直維持靜止不動。可是，若你將小球往上拋，你施加於小球的力的大小便大於地球施加於它的引力，這時小球會由靜止狀態轉變為以某個速度離開你的手。當小球離開你的手時，你的手不再施力於小球，可是仍然有兩個力作用於它︰地球的引力和空氣的阻力。當小球向上運動的時候，這兩個都是將小球往下拉的力，因此，你會見到小球的速度減慢直至到達最高點。若地球的引力和空氣的阻力不存在的話，這個離開你的手的小球將維持著它的速度一直往上移動並且一去不回頭。物體維持著原有運動狀態的特性即物體的慣性，在物理學中物體的慣性的大小取決於物體的質量，牛頓第一定律就是對物體擁有慣性的描述。牛頓第二定律進一步說明力、慣性與加速度(加速度是速度改變的程度)的關係，F = ma是這定律的其中一種數學表達。在這裏F是作用於物體的總合力，m為物體的質量，a則為物體的加速度。這公式的其中一層含意是施加於物體總合力的大小決定了這物體的加速度的大小。對於一個物體，較大的總合力將造成較大的加速度。可是這種對物體施力造成物體加速度的效果決定於物體的質量(即它的慣性)，施加同樣大小的總合力於不同質量的物體上，這總合力對質量大的物體所造成的加速度會相對於它對質量小的物體所造成的加速度為小(可考慮當F = 1, m = 1時, a = 1；當F = 1, m = 2時, a = 0.5)。這就如拋一個輕和一個重的小球的情況︰你會發現利用相同的力度去拋輕的小球和重的小球時，輕的小球會以較重的小球快的速度離開你的手。

就算你不是完全明白以上所提及的物理學背景，只要你知道物體擁有慣性，而物體的慣性將影響外力對它造成的加速度的效果就夠了(當然我很歡迎你把這些經典物理學定律弄得清清楚楚)。學生學習的情況就如物體的運動一樣，若學生一向懶惰(無論是懶做功課或懶思考而沒消化所學)，他便會維持這種懶惰；若學生一向勤力用功，他便會維持這種勤力用功。這是學生在學習上的慣性。由懶惰改變為勤力用功，這是學習狀態的改變，如物體的運動速度改變一樣，改變是需要施力的並且它的效果如何要看學習的慣性有多大。你若是個懶惰的學生，請你出點力(可能是九牛二虎之力，視乎你的懶惰傾向)去改變這種學習狀態；你若是勤力用功，你亦要留意使你懶惰的外力，要出點力去抵消這些力對你的影響，以維持勤力用功的學習狀態。要維持著最佳的學習狀態總需花多少力氣，若你本身狀態好所花力氣當然較少，可是若你的狀態一向差改變便需要更大的力氣了。今日有甚麼事情使你停留於一種懶惰的學習狀態？甚麼事情會將你從勤力用功的學習狀態退步到懶惰的學習狀態？你可以多留意一下，適當地使力維持著良好的學習狀態，使你的學習更有效。期望你能於新學年享受學習的樂趣！