中學物理教材中“功”的錯誤解讀與分析

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中學物理教材中“功”的錯誤解讀與分析

楊 澤 民1，楊 文 婷2

(1.阿拉善職業技術學院，內蒙古，阿拉善盟750300；2.包頭師范學院，內蒙古 包頭 014030)

摘要：人教版八(九)年級物理教材，將做功釋為不做功, 并且在功、能、力和運動的講解方面存在諸多問題。使得教師立足于教材，不能詳盡解讀功、能、力和運動的概念及其之間的關系。本文旨在重新分析八(九)年級物理教材中功、能、力和運動概念講解方式，調整人教版八年級物理教材下冊前三章的教材講解。使得學生在最短的時間內，掌握物理力學入門部分的基礎知識。

關鍵詞：功、能、力和運動概念；關系

各種版本的中學物理學教課書中都說：人背、抱、扛、提、抬著物體運動時，人對物體不做功。這是一個非常錯誤的觀點。事實是人背、抱、扛、提、抬著物體運動時，人對物體在做功。誰都可以用一個簡單的實驗，自己驗證證明做功的事實。產生這一錯誤觀點的核心問題，是我們沒有把力分析清楚。摩擦力沒有探討明白。力是怎樣產生的，來源于什么？都沒有給學生寫清楚講明白。所以，用錯誤的觀點教材教我們的子孫后代。是我們的學生物理力學入門學而不清。增加了學生學習的負擔。

1做功的實驗事實證明

人背、抱、扛、提、抬著物體運動時，由于物體重力的存在，重力要對人產生壓力的作用。壓力的作用，將在運動的人和物體之間的接觸面上，產生相互作用的摩擦力作用。重力壓人產生的摩擦力作用在人上。方向和人的運動方向相同。反摩擦力方向相反，作用在物體上，阻礙物體和人一起運動。

核心的原因是人在運動中，人要對物體釋放傳遞能量，產生摩擦作用力，用來克服和抵消由于重力產生的摩擦力，作用在物體上。是物體和人一起在同一方向上運動。將物體搬運到宜地。人對物體在做功.否則，物體不能和人一起運動。反作用力作用在人上。

這和用汽車拉運貨物到宜地，汽車對物體做功是相同的原理。汽車拉運物體時，由于汽車發動機能量的釋放傳遞產生作用力使汽車運動，汽車地板將對物體產生摩擦作用力。抵消和克服物體重力產生的摩擦力，作用在物體上，是物體和汽車一起運動到宜地。對物體做功。

不論汽車做勻速、加速、減速的運動，由重力引起的摩擦力是始終存在的。所以，汽車要對物體施加摩擦作用力做功。因為，功的定義決定了在摩擦作用力的作用下。是物體運動了一定的距離。所以，車就對物體在做功。車靜止時，沒有摩擦作用力的作用，沒有距離， 就沒有做功。教材的誤區，就是沒有將摩擦作用力和摩擦力的產生，探討清楚和寫明白。

這也和在各種版本的中學物理教科書中，所畫的在地面上放一個物體或小車，用繩拉和手推物體時，拉力和推力都在做功是相同的原理。只是摩擦作用力，和摩擦力都是作用在物體的同一平面上。汽車地板以摩擦作用力的形式作用在物體上，對物體做功。所以，汽車重車要比空車消耗更多的能量產生摩擦作用力，對物體做功。將物體搬運到宜地改變物體的位置。

由此，事實和實驗都將充分證明；人背、扛、抱、提、抬著物體運動時，人將對物體做功是正確的。不做功是一個錯誤的觀點。八年級物理教材下冊63頁，人提著滑板在水平方向路面上前進，不做功。是一個從功的概念上，不能忽視的錯誤觀點。產生這個錯誤觀點的核心原因，就是我們沒有將摩擦作用力探討清楚。力是怎樣產生的，來源于什么？諸多問題，教材都沒有給學生寫清楚。講明白。

2教材沒有探討清楚，寫明白的一些問題

1.力是怎樣產生的，來源于什么？

各種版本的中學物理教科書中都沒有講清楚，寫明白，力是怎樣產生的，來源什么？這個問題從表面上看起來是一個非常簡單的問題，但是事實是在幼小學生的心靈深處，確埋藏著抵觸和懷疑的心理。只是聽教材和老師說，有力和沒有力的存在。學生從自己的心靈深處，不知道力是怎樣產生的和大小的變化情況。教材應該給學生寫清楚，講明白。力是由物體能量釋放傳遞獲得時產生，沒有能量的釋放傳遞獲得就沒有力產生。應該是學生自己用日常生活中，最簡單的事實和實驗，證明和體驗到力的產生和存在，大小的變化情況。需要學生自己向物體釋放傳遞能量產生力。現行的中學物理教材選擇的實驗實例過于抽象很難理解，不是以學生自己為主體。不能使學生體驗到力的真實存在和大小的變化情況。教材內容應該給予增補。

2.牛頓第三定律

教材說；力是物體之間的相互作用。到底是什么相互作用？教材一直沒有給學生說清楚，寫明白。主題不鮮明。教材應該給學生寫清楚講明白，力只是物體之間能量釋放傳遞獲得時的相互作用量。而且是一個非常特殊的物體之間的相互作用矢量。力就是物體之間的相互作用矢量。力是矢量，不是功，也不是能。只是做功的一個要素和能量釋放傳遞的中介。

同時我們說，力是物體之間的相互作用。就是不將相互作用最科學、最權威、最簡單、最能用數量值，說明問題的牛頓第三定律，寫在八年級(九年級)物理教材中。教材和教師只是空話連篇的說相互作用力和反作用力，但是怎么也說不清楚相互作用力和反作用力之間的關系。教材應該將牛頓第三定律放在物理力學入門，八年級物理教材的教學內容中。不要空口說白話，讓牛頓第三定律閑置。是學生不知道相互作用力的關系和特點。

3.力的矢量示意圖

教材提出了力的矢量示意圖，但是就是不把力的矢量示意圖，怎樣準確無誤的，畫在相互作用的物體上的方法教給學生。同時，也不將矢量的計算方法教給學生。到底教材提出力的矢量示意圖用意何在呢？有說空話，不求實效，給學生增負，不讓學生學到知識的嫌疑。不要讓學生各自去猜想物體的受力情況和作用效果。這就是教材沒有寫清楚講明白的問題所在。應該將怎樣畫矢量示意圖的方法教給學生，畫出矢量示意圖。是學生一目了然，心知肚明的知道物體的受力情況，計算出力的大小和對應的作用效果。達到真正減負的目的。

4.彈力、重力、摩擦力問題

彈力、重力、摩擦力都有沒有給學生說明白，寫清楚的問題。摩擦力表現較多一點。

彈力，用了一個課時的教學時間，來專門探討彈力。但是就是不把彈力的方向告訴學生，寫在教材中。是否我們把彈力變成了殘疾呢？不告訴方向，怎么讓學生畫出物體的受力矢量示意圖呢？畫不出矢量示意圖，我們用一個課時的時間來專門探討彈力有什么意義呢？

重力。這節課內容沒有將重力的實質，就是矢量。質量只是物體所含物質多少的標量關系，沒有大小。沒有給學生講清楚，寫明白。同時，由于重力的存在，在地球表面附近的任意物體上。和作用力，摩擦力都有一定的關系，應該給學生講清楚，寫明白。

摩擦力的問題較多一點，萬里長征走完了萬里，就差最能用數量說明問題的一里。硬藏在了教材和教師的心靈深處，說摩擦力的大小和正壓力成正比。就是不說大小的數值如何計算得出。就是不讓學生用最簡單的，最明確的、用數量大小的方法掌握摩擦力的知識。反而是用在運動中，很難控制的彈簧測力計來演示摩擦力的大小。是學生不知道摩擦力的大小，到底是怎樣產生？來源什么？如何計算？等于沒有學習摩擦力。

同時，摩擦力的方向問題，新編的八年級物理教材的教學內容中基本沒提到摩擦力的方向。這說明教材的中心思想，就是不想讓學生真正知道和掌握摩擦力的真實存在。只聽教材和老師說說摩擦力就行了。但是在牛頓第一定律中，卻提出了阻力，摩擦力的真實作用。到底教材在干什么？想干什么？學生不知道摩擦力大小的計算和方向。畫不出摩擦力的矢量示意圖，就讓應用自如。真是天方夜談。

摩擦作用力，在八(九)年級，高中物理中的練習題中，或隱或顯的出現，“摩擦力也可以是作用力”的說法和練習題。教材應該給學生正面寫清楚，講明白。不要讓學生去猜摩擦力怎樣變為作用力。

5.牛頓第一定律

八年級物理和各種版本的物理教科書中的牛頓第一定律，都是在天方夜談，自己在學生面前打自己的耳光。我們沒有真正理解牛頓第一定律的內涵。

天方夜談，“要是物體運動就必須要施加力的作用。沒有力的作用物體也能運動”。請問教材和老師，就教材上所寫的教學內容，各種力都沒有給學生講清楚，寫明白，矢量示意圖也畫不在受力物體上。學生能不能知道物體受力還是不受力呢？是不是在天方夜談呢？

自己在學生面前打自己的耳光，“一切物體在沒有受到力的作用時，總保持靜止狀態或勻速直線運動狀態。我們周圍的物體，都要受到力的作用。”是不是自己在學生面前打自己的耳光呢？不畫物體的受力矢量示意圖。學生只能聽教材和老師說，受力就受力吧，不受力就不受力吧。我們很愚蠢，你沒有給我們教受力還是不受力。

真正的牛頓第一定律是，一切物體所受的合力等于零時，總保持靜止或勻速直線運動狀態。并且有嚴格的數學表達式。F合=0。

以上才是真正的牛頓第一定律，不是在天方夜談，自己不在學生面前打自己耳光的牛頓第一定律。只要畫出物體力的矢量示意圖。通過數量的計算和實際的效果對應。才能是學生輕松的掌握牛頓第一定律的內涵。并且，為學習牛頓第二定律和力學的其它知識打下堅實的基礎。

6.功和能

功的錯誤說法前面已經證明。八(九)年級，高一物理中的能，動能和勢能，都是莫明奇妙出現的物理量。物體所具有的能，動能和勢能是怎樣產生的？來源于什么？能如何對物體做功，功能之間如何轉換，功能之間有什么關系？等等問題都沒有給學生講清楚和寫明白。學生只能被動的死記硬背，自己不能體會到能和功，力與自己有什么關系。等等，等等的問題和沒有提出的問題，都沒有給我們的學生寫清楚講明白。教材提出一個問題，就應該將每一個問題給學生寫清楚，講明白。不要讓學生去猜，才能達到真正減負的目的。

由于以上諸多教材中，存在的沒有寫清楚講明白的問題。真實的反映出了中國科學院的院士們，聯名提出的針對中小學生減負的意見是正確的。但是在教育部的專家們的調查中確發現，我們國家的中小學生教材，并不難的現實問題。這個問題到底出在哪里呢？針對中學物理教材力學入門部分的教學內容，事實求是的講，就是我們沒有將必須給學生寫清楚，講明白的知識要點寫清楚，講明白。反而是將必須寫清楚，講明白的知識要點刪除和減少，顛倒順序。而是用大量的練習題，是學生反復應用練習題的各例題，來含糊的逼近知識要點掌握知識。從減負的愿望出發，變成了真正增加負擔的事實。增加了學生的學習負擔。這個問題的事實，在八(九)年級，高一物理教材中到處可見。不能是學生真正掌握知識要點的現實情況。缺少是學生通俗易懂，學習物理學基礎知識的必講必寫內容。

針對以上諸多中學物理力學入門中，存在的諸多沒有寫清楚講明白的疑惑問題。有人在實踐中證明了人提、扛、抬著物體運動時，做功的事實后。我們參考2012年教育部審定的義務教育八年級物理教材下冊。應用2002年初審通過的義務教育九年級物理教材。重新編寫了《中學物理力學入門解惑自學十四講》的教學內容。解除中學物理力學入門中，以上提到的諸多沒有寫清楚，講明白的問題。供全國的中學物理教師，應用在義務教育八年級物理教材教學中。高中補課。學生自學。是我們的子孫后代，在最短的時間內，輕松的掌握自然科學領先學科的物理學基礎知識。同貴社或教材出版社合作，重新改版現行八年級物理教材下冊。寫清楚講明白，教學內容。是八年級物理教材下冊和高一物理中的部分教學內容，在2015年以全新的面貌，全面創新的方式，通俗易懂的事實與學生見面。真正達到減負，教育資源平衡的目的。是全國的中學學生應用在自己一生的學習工作科研中。

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The False Interpretation of “Power” in Junior

School Physics Textbook and the Corresponding Analysis

YANG Ze-min1，YANG Wen-ting2

(1.Alaxa Vocational College，Alaxa 750300；2.Baotou Teachers College,Baotou 014030)

Abstract:The Physics text book for Grade 8 (9) does not clarify and explain the power accurately, and still has ambiguities in power, energy and force interpretations.This brings the difficulties to teachers’ lecture of the power, energy and force concepts based on the textbook study.This thesis aims to reintroduce the concepts of the power, energy and force interpretation and promote the adjustment of first three chapters in Grade 8(9) physics textbook in order to help the students to acquire the knowledge efficiently.

Key words:the concepts of the power; energy and force; relationship

中圖分類號：G633.7

文獻標識碼：A

文章編號：1004-1869(2015)02-0109-04

收稿日期：2014-09-14