把辯論引進(jìn)高中物理課堂

朱鴻祥

傳統(tǒng)的教育觀念往往把學(xué)生置于教學(xué)活動(dòng)的被動(dòng)地位，不能發(fā)揮學(xué)生作為學(xué)習(xí)主體的作用，教師授課多以“滿堂灌”的形式出現(xiàn)，扼殺了學(xué)生的創(chuàng)造性思維.開展辯論教學(xué)，則避免了這種“注入式”的教學(xué)方式，為創(chuàng)造性思維開拓了廣闊的活動(dòng)空間.

高三兩位學(xué)生對(duì)下面這道題的解答發(fā)生爭執(zhí)，雙方互不信服，要求老師仲裁，為分清是非，筆者因勢利導(dǎo)組織了一次辯論：全班學(xué)生自愿組成正、反兩方，模仿辯論賽的方式，對(duì)該題展開了一場激烈的辯論.

試題:如圖所示，平板車放在光滑的水平面上，一個(gè)人從左端加速向右端跑動(dòng)，設(shè)人受的摩擦力為F_f，平板車受到的摩擦力F_f，下列說法正確的是（ ）

（A） F_f、F′_f，均做負(fù)功

（B） F_f、F′_f，均做正功

（C） F_f做正功，F(xiàn)′_f做負(fù)功

（D）因?yàn)槭庆o摩擦力，F(xiàn)_f、F′_f，做功均為零

辯論的焦點(diǎn)是：靜摩擦力是否對(duì)車做功；靜摩擦力是否對(duì)人做功；一對(duì)靜摩擦力做功的代數(shù)和是否為零.

辯論一：靜摩擦力是否對(duì)車做功.

正方的觀點(diǎn)是：靜摩擦力對(duì)車做功，且做正功.論據(jù)：小車獲得了動(dòng)能，而功是能量轉(zhuǎn)化的量度，人對(duì)車的兩個(gè)力即壓力和靜摩擦力，其中壓力不做功，則一定是靜摩擦力做了功，且做了正功，使其獲得了動(dòng)能.

反方觀點(diǎn)是：靜摩擦力對(duì)車不做功.論據(jù)：從做功的條件看，人對(duì)車有靜摩擦力，但人對(duì)車施力過程（即腳抬離車前），腳相對(duì)于車并沒有發(fā)生位移，則人對(duì)車沒有做功，就和人在地面上走路一樣，人對(duì)地面沒有做功，同時(shí)地面對(duì)人也沒有做功.

正方馬上反駁了反方的觀點(diǎn)：人腳對(duì)車施力過程，腳相對(duì)于車確實(shí)沒有發(fā)生位移，但做功條件中的位移不應(yīng)是相對(duì)于車的位移，而是對(duì)地的位移，很顯然，人腳對(duì)車施力過程，人腳每次都有很短的隨車后移的對(duì)地的位移，因而對(duì)方的錯(cuò)誤的根本原因在于：對(duì)做功的兩個(gè)因素中的位移理解不正確.對(duì)于人在地面上行走的過程，確實(shí)人對(duì)地面、地面對(duì)人的靜摩擦力沒有做功.

反方對(duì)正方這樣的辯解心悅誠服，雙方達(dá)成共識(shí)：人對(duì)車的靜摩擦力做功，且做正功.

辯論二：靜摩擦力是否對(duì)人做功，做正功還是負(fù)功.

正方觀點(diǎn)是：做功且做負(fù)功.反方觀點(diǎn)是：不做功.但基于第一個(gè)問題的辯論，反方很快放棄了不做功的觀點(diǎn)，轉(zhuǎn)而辯論的問題變成：做正功還是負(fù)功.

反方觀點(diǎn)“做負(fù)功”的論據(jù)：根據(jù)第一個(gè)問題對(duì)方的論點(diǎn)，功是能量轉(zhuǎn)換的量度，人獲得了動(dòng)能，車對(duì)人的兩個(gè)力，其中支持力不做功，那人獲得的動(dòng)能一定是靜摩擦力做正功的結(jié)果.

正方觀點(diǎn)“做負(fù)功”的論據(jù)：人腳受車靜摩擦力向前，而腳對(duì)車施力過程，位移因腳隨車后移而向后，從做功正負(fù)的條件來看，功與位移方向相反，故車對(duì)人的靜摩擦力做負(fù)功.

反方馬上提出反駁：靜摩擦力做負(fù)功，對(duì)人又沒有其它力做功，即人的動(dòng)能應(yīng)減少，而為負(fù)值，很顯然動(dòng)能是負(fù)值是荒謬的.

正方馬上回應(yīng)：對(duì)方又犯了一個(gè)錯(cuò)誤，即對(duì)人而言除了車對(duì)人的靜摩擦力做功外，人本身還消耗能量對(duì)自身做功，正像人走路一樣，地面對(duì)人的靜摩擦力雖然沒有做功，但人對(duì)自己做了正功而獲得了動(dòng)能.

反方反擊：做功有兩個(gè)因素即力和位移，那人對(duì)自身做功的力是什么力.

正方回應(yīng)：先舉個(gè)例子：把彈簧直立于對(duì)面，用手壓縮后突然放手，彈簧會(huì)彈起一定的高度，很顯然地面沒有對(duì)彈簧做功，而是彈簧自身內(nèi)部的彈力做功，把彈簧的彈性勢能釋放出來，而使彈簧獲得動(dòng)能及重力勢能.人也同彈簧相似，通過人的機(jī)體組織（如肌肉等）的力做功，消耗人體的化學(xué)能而獲得其他的能量，如這里人所獲得的動(dòng)能.

經(jīng)過正反雙方激勵(lì)的辯論，對(duì)這個(gè)問題再次達(dá)到共識(shí)：車對(duì)人做功，且做負(fù)功.

辯論三：一對(duì)靜摩擦力做功的代數(shù)和是否一定為零.

反方的觀點(diǎn)：一對(duì)靜摩擦力做功的代數(shù)和不一定為零，并舉如下例子說明，題中的人如果是伏在單桿上，用力蹬車使車后移，人對(duì)車的靜摩擦力做正功，不考慮阻力，人對(duì)車做的功就等于車所獲得的動(dòng)能，而車對(duì)人的靜摩擦力做的功，不管是從人獲得的動(dòng)能角度考慮還是從人的位移角度考慮都等于零.

正方反駁：一對(duì)作用力與反作用力，一定大小相等，方向相反，這里的一對(duì)靜摩擦力也不例外，而人腳與車作用過程中，這兩個(gè)力同時(shí)存在，同時(shí)消失，每次作用過程，位移相同（腳隨車移動(dòng)過程），人對(duì)車的靜摩擦力做正功，車對(duì)人的靜摩擦力做負(fù)功，且大小相等，所以代數(shù)和為零.至于對(duì)方例子中的人，從做功角度考慮，除了車對(duì)人的靜摩擦力做負(fù)功，人自身做了正功，這兩個(gè)力的總功為零，人沒有獲得動(dòng)能.

經(jīng)過大家的辯論，不僅使同學(xué)們達(dá)成了對(duì)本題的共識(shí)：人對(duì)車的靜摩擦力做正功；車對(duì)人的靜摩擦力做負(fù)功；一對(duì)靜摩擦力功的代數(shù)和一定為零.同時(shí)使大家對(duì)做功的兩個(gè)因素、功的計(jì)算、功是能量轉(zhuǎn)化的量度等概念、規(guī)律的理解更加透徹.

可見，“把辯論引進(jìn)課堂”能收到較好的教學(xué)效果，能給學(xué)生以施展才能的機(jī)會(huì)，有利于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)樂趣，有利于突破重點(diǎn)、難點(diǎn)，有利于培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力、提高學(xué)生整體素質(zhì).