把辯論引進高中物理課堂

朱鴻祥

傳統的教育觀念往往把學生置于教學活動的被動地位，不能發揮學生作為學習主體的作用，教師授課多以“滿堂灌”的形式出現，扼殺了學生的創造性思維.開展辯論教學，則避免了這種“注入式”的教學方式，為創造性思維開拓了廣闊的活動空間.

高三兩位學生對下面這道題的解答發生爭執，雙方互不信服，要求老師仲裁，為分清是非，筆者因勢利導組織了一次辯論：全班學生自愿組成正、反兩方，模仿辯論賽的方式，對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，一個人從左端加速向右端跑動，設人受的摩擦力為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，均做負功

（B） F_f、F′_f，均做正功

（C） F_f做正功，F′_f做負功

（D）因為是靜摩擦力，F_f、F′_f，做功均為零

辯論的焦點是：靜摩擦力是否對車做功；靜摩擦力是否對人做功；一對靜摩擦力做功的代數和是否為零.

辯論一：靜摩擦力是否對車做功.

正方的觀點是：靜摩擦力對車做功，且做正功.論據：小車獲得了動能，而功是能量轉化的量度，人對車的兩個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，使其獲得了動能.

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

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

反方對正方這樣的辯解心悅誠服，雙方達成共識：人對車的靜摩擦力做功，且做正功.

辯論二：靜摩擦力是否對人做功，做正功還是負功.

正方觀點是：做功且做負功.反方觀點是：不做功.但基于第一個問題的辯論，反方很快放棄了不做功的觀點，轉而辯論的問題變成：做正功還是負功.

反方觀點“做負功”的論據：根據第一個問題對方的論點，功是能量轉換的量度，人獲得了動能，車對人的兩個力，其中支持力不做功，那人獲得的動能一定是靜摩擦力做正功的結果.

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

反方馬上提出反駁：靜摩擦力做負功，對人又沒有其它力做功，即人的動能應減少，而為負值，很顯然動能是負值是荒謬的.

正方馬上回應：對方又犯了一個錯誤，即對人而言除了車對人的靜摩擦力做功外，人本身還消耗能量對自身做功，正像人走路一樣，地面對人的靜摩擦力雖然沒有做功，但人對自己做了正功而獲得了動能.

反方反擊：做功有兩個因素即力和位移，那人對自身做功的力是什么力.

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

經過正反雙方激勵的辯論，對這個問題再次達到共識：車對人做功，且做負功.

辯論三：一對靜摩擦力做功的代數和是否一定為零.

反方的觀點：一對靜摩擦力做功的代數和不一定為零，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，人對車的靜摩擦力做正功，不考慮阻力，人對車做的功就等于車所獲得的動能，而車對人的靜摩擦力做的功，不管是從人獲得的動能角度考慮還是從人的位移角度考慮都等于零.

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

經過大家的辯論，不僅使同學們達成了對本題的共識：人對車的靜摩擦力做正功；車對人的靜摩擦力做負功；一對靜摩擦力功的代數和一定為零.同時使大家對做功的兩個因素、功的計算、功是能量轉化的量度等概念、規律的理解更加透徹.

可見，“把辯論引進課堂”能收到較好的教學效果，能給學生以施展才能的機會，有利于提高學生的學習樂趣，有利于突破重點、難點，有利于培養學生的綜合能力、提高學生整體素質.