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「应试教育」下筛选出来的一些「高级知识分子」,有着致命的缺陷

2024-05-13文娱

为了防止孩子到了高中后因物理学不懂而受罪受折磨,这几年,我就一直做着准备:不断想法设法培养孩子的运动兴趣与运动能力。

为了培养孩子的运动兴趣与运动能力,我们甚至冒着孩子考不到重点高中的极大风险:买了雪场的季卡,初三两个月寒假跟往年寒假一样,孩子也是以滑雪运动为主。

滑雪运动不仅仅提高了孩子的运动能力与运动兴趣,而且提高了孩子跟他人沟通交流的能力:当与他人对滑雪技术的看法不一致时,起码不会自以为是地不假思索一下子否定对方的,起码会试一试他人所说的后再做评判的。

尊重他人,也包括尊重他人的观点,这个应该也是人的一项基本修养;同样,也要能辨别自己的观点不受尊重时的情形。

不尊重一个人的观点,能算是尊重这个人吗?

我始终认为,对绝大多数普通资质的孩子来说,要想学好高中物理,就要多「运动」,因为高中物理开篇就学「运动与力」。 爱运动都不一定能学好「运动」,何况不爱运动呢?要是学不好「运动与力」,就可能学不明白「功与能」,后面的「光学电学热学原子学」,都是研究能的,这些都是为了提高「社会生产力」的能,就有可能学不明白了。

有什么样的观点,就会有什么样的行为。 正是因为我有这样的认识,所以五一假期第一天,我就带孩子去泵道上玩滑板(陆地冲浪板)了。

我给孩子录了不少像,记录着孩子滑每一圈所用的时间。

相比去年秋天,这次孩子滑完一圈,能快一秒左右。我就跟孩子说:「是地面给的向前的静摩擦力让滑板加速的,只要加大静摩擦力,就会更快的。」

想要加大地面给的朝前的静摩擦力,就得提高切换板刃的频率,就得加大蹬板子的力量。

根据牛顿定律,力是改变物体运动状态的,不是维持物体运动状态的。运动状态有没有改变,通过速度这个参数就知道了。 既然滑一圈比去年快了一秒,就说明速度变了;既然速度变了,就说明运动状态变了;既然运动状态改变了,自然是受力了;既然是向前加速了,自然是受到向前的力(合外力);既然滑板受到向前的力了,自然是地面给的了。

人相对于滑板,就如人相对于自行车,就如发动机相对于汽车。

显然,滑板只有受到了向前的力,才能向前加速啊!

任何物体,能够向前加速,一定是受到了向前的「推力」,不然,不可能向前加速的,可以说这是个基本的物理常识了。地面上的物体是如此,水里面的物体是如此,空中飞的是如此,太空也是如此,就连落月与从月球返回,也是如此。

我觉得这就是个物理常识,说给孩子不会错的,不会误导孩子的。

但是,一位从教22年的高三物理老师,看到我写的文章后,说我说错了:滑板车怎么可能受到地面给的向前的静摩擦力呢?受到的应该是地面向后的滑动摩擦力。脚蹬滑板车,人蹬地后站在滑板上,就是靠惯性前进,怎么可能受到向前的静摩擦力呢?

这位老师也是不客气:先觉得我不应该写物理知识方面的文章,再就是说什么「水物理」,然后才说我具体哪里错了。

也就是说,这位物理老师先批评指责我,然后才拿出具体原因。

我就觉得奇怪。

明明我说的是泵道上的滑板,怎么就变成了这位老师眼里的滑板车了啊!

滑板车能否在泵道上玩,我不知道,我也没有见过谁在泵道上玩滑板车,但滑板车加速是靠脚蹬地,脚向后蹬地,地面会给脚向前的静摩擦力,等人与滑板车有了速度后,人再站上来。 在地面上没有持续动力来源靠惯性前进的物体,怎么可能加速呢?

滑板车与在泵道上玩的滑板,根本就是两回事:泵道上玩的滑板,也叫陆地冲浪板,不用脚蹬地就可以加速前进的。陆地冲浪板不仅在平地上可以加速,还可以上长距离的小坡的。

「不知者不为过」。我觉得是这位物理老师搞错了滑板与滑板车,很可能也不清楚泵道,才得出了这种过于主观的看法。于是我就跟这位老师先确认他说的是滑板车还是滑板,因为就我说知,没有人将陆地冲浪板称作滑板车的。

我以为这位老师经过我这么一提醒,会自觉他说的滑板车与我说的滑板可能是有区别的,或者会跟我确认一下泵道等「物理场景」的。

不成想,这位老师有些生气了:滑板车与滑板,这么简单的事情我还会搞错吗?

既然他不会搞错,那就是我搞错了。但我却确实知道我们在泵道上玩的滑板不是这位老师说的靠脚蹬地前进的滑板车啊!

我当然知道滑板车的受力如这位物理老师所言,也因为知道滑板不是滑板车,也就知道这位老师说得不对了。

只是,由于这位物理老师始终觉得我说的滑板就是滑板车,所以就没法继续沟通了。

我确实没有想到一位高三物理老师怎么会这样呢?怎么如此自负呢?怎么不会就事论事呢?即使我错了,也不能上来就批评指责啊!

这让我不由得觉得,「应试教育」下筛选出来的一些「高级知识分子」,基本上都有一个缺陷,就是做不到「不卑不亢」,做不到「就事论事」,做不到「具体问题具体分析」,习惯「自大自负自以为是」,习惯「好为人师」,习惯「主观判断想当然」。

这位高三物理老师,毕业于某地的一所师范院校,而且是物理系毕业。

我最理解不了的是:为什么这位物理老师如此相信自己的判断呢?为什么在我反复说我们在泵道上玩的滑板不是他所认识的滑板车后就是不听呢?难道这位物理老师会始终认为我分不清滑板与滑板车吗?

「人非圣贤,孰能无过」。我觉得即使我在文章中有些地方说错了,也不至于受到这位物理老师的如此这般的指责批评啊!这样的物理老师,我不知道假设他的学生将题做错了,他会怎么说呢?更何况,是他搞错了: 我说的是马,他却以为我说的是驴,然后说我说错了,说我误人子弟了。

我觉得这样对待错误的物理老师有些过分,有些不应该,毕竟物理就是物质世界的道理,不是个人观点,所以一些物理道理还是可以说清楚的。

于是,我就将这位物理老师的主要评论以及我的主要回复,写了一篇文章。

不成想,这篇文章可能因为标题的原因,许多人来围观。

本来以为,这么简单的物理常识,是很容易搞清楚的,但现实却直接狠狠地打了我的脸。因为 不只是那位高三物理老师说我说的滑板就是滑板车,还有很多人是这么认为的。既然是滑板车,就不可能有驱动轮的,怎么可能受到地面给的向前的静摩擦力呢?怎么可能像自行车与汽车那样呢?

我的天啊。

如果不是受到地面给的向前的静摩擦力,滑板(陆地冲浪板)怎么可能向前加速呢?怎么可能克服重力上坡道呢?

即使我再解释说我说的滑板(陆地冲浪板)不是靠脚蹬然后靠惯性前进的滑板车,也丝毫没有用。

我说的滑板(陆地冲浪板),最多刚开始用脚蹬一下地,然后就不用蹬地了,期间是可以随时加速的。就跟自行车之所以能前进,是人蹬脚踏,带动后轮,后轮受到地面给的向前的静摩擦力一样。

但就是没有人听,更多的物理老师也加入了讨论。

有懂滑板的人,说带方向轮的滑板(陆地冲浪板),能加速就是因为受到地面给的斜向前的静摩擦力。

另外一位高中物理老师,起初也以为我说的是那种儿童玩的滑板车,经过我解释后,在知道了陆地冲浪板的结构后,也就觉得滑板是受到了斜向前的一个力,不然不可能加速的。

是啊,没有向前的力,或者准确点没有受到向前的力,滑板(陆地冲浪板)怎么朝前加速前进啊!

任何能在平地上加速向前的物体,不都是因为受到向前的力吗?没有受到向前的力(合外力),怎么可能改变运动状态呢?

于是,我就觉得我关于滑板(陆地冲浪板)之所以能加速的定性判断没有错,也就不愿意再讨论了。如果这一点错了,那确实是误人子弟了。不过,我当时在文章里面说的滑板受到向前的静摩擦力做功,显然是不对的。

「树欲静而风不止」。我觉得没有必要再讨论这个「简单」的问题了。但是,一位三十年前考上清华物理系的仁兄,继续不依不饶地跟我「争论」:这位清华物理系昔日的高材生,觉得我小看了他,觉得我在说他孤陋寡闻没有见过陆地冲浪板,觉得我不尊重那位高三物理老师,觉得陆地冲浪板因为没有驱动轮所以不可能受到地面给的向前的静摩擦力的。

这位清华物理系毕业的仁兄,始终觉得滑板之所以能加速向前的原因,不是因为受到地面给的向前的静摩擦力,是因为人的重力势能转换成了水平方向的动能。

我的天啊。

我惊讶极了。

甚至这位清华物理系毕业的仁兄,不认可「在水平地面上能加速向前的物体,是受到了向前的力」这个基本的物理常识。

我跟这位清华物理系毕业的高级知识分子反复说: 从能量角度能解释清楚的力学问题,一定可以从「运动与力」这个角度来解释的,因为这两个角度,本质上是一样的。

能量角度,无非是「运动与力」这个角度,穿了质量这个马甲而已。「人靠衣装马靠鞍」,总不能衣装不同鞍子变了,人与马的本来面目就变了吧!

这位高级知识分子,也试着从「运动与力」角度说理:重力可以分解到「水平向前的方向」……滑板之所以可以向前加速,是因为重力可以分解到水平向前的方向上。

他这么一说,我就觉得这位真是「顾前不顾腚」啊:根据力的合成与分解法则,重力确实可以分解到水平向前的方向上的,但另外一个分力方向呢?不管将重力如何分,这两个分力在水平方向上的合力,不是依然为零吗?既然分来分去在水平方向上的合外力依然为零,说明重力不可能改变水平方向上的运动状态啊!

不要说上过清华物理系的人了,就是上过高中物理的不少人,都知道受力分析的,都知道运动状态的改变,是合外力的结果。

但我们这位清华物理系毕业的高级知识分子,就是不同意。好在经过我这么一说,他可能明白了将重力分解到水平方向上这种说法是不妥的。

我以为他会重新审视一下的:在平地上能加速向前的滑板,不靠脚蹬,能快能慢,跟自行车与汽车一样的一个东西,在加速时,不会受到地面给的向前的摩擦力吗?如果摩擦力真朝后,那么,是不是在冰面上可以玩呢?

但没有人在冰面玩陆地冲浪板的。即使有一些勇敢者玩,玩的时候也是玩「漂移」,玩的时候将轮子换成「冰刀」的。

这位清华物理系毕业的高级知识分子,始终坚持他的观点,始终觉得从势能与动能角度分析没有问题,从运动与力角度分析不来的。

大概是因为这位清华大学物理系毕业的高级知识分子,自视甚高的原因吧,知道我不是物理科班出身后,也就当起了「教师爷」:给我讲了两个模型。

一个模型就是乒乓球从三角滑块斜面滑下来,一个模型就是轮滑(旱冰鞋)。

这两个模型,他都是从势能与动能转换角度来解释。

我都说过了,从势能与动能转化角度解释得出的结论,跟从运动与力角度解释得出的结论,是完全一致的;如果不一致,那么势能与动能的解释,大多数情况下不对,因为运动与力是基础。

或者说,先有运动与力,再有功与能的。

令我颇感意外的事情是,这位清华物理系毕业的高级知识分子,竟然不清楚速度,加速度以及位移之间关系的一个运动公式。这个公式只要考虑质量,就是赫赫有名的动能定理了!

这里不妨重温一下这些公式。

v1² - v0² = 2ax,期中 v1 是匀变速直线运动的末速度,v0 是 匀变速直线运动的初速度,a 是加速度,x 是位移。

如果在上面这个公式两边同乘以质量,就会变成: mv1² - mv0² = 2max。

ma是什么呢?由牛二定律可知,f = ma。

所以上面那个式子就可以变形为:

mv1² - mv0² = 2fx。

fx为什么呢?fx不就是功吗?

mv1² - mv0² = 2fx 是什么呢?两边同除以2,就成了(1/2) mv1² - (1/2) mv0² = fx。这 不就是动能定理了吗?不就是合外力做的功,等于物体动能的变化量了吗?

通过这个推导,就可以明白动能大小为什么定义为 (1/2)mv² 而不是 mv² 了。

所以,运动与力,跟功能转换本质是一模一样的。

只是,这位清华物理系毕业的高级知识分子,却将这二者看成是两个独立的东西。不仅如此,当我说出 v1² - v0² = 2ax这个基本的运动公式后,他好像不太懂,或者是忘了,他以为是我自己推导出来的。我只好提醒他让他在他家高一宝贝的物理必修第一册书里面去看。

我不得不以「小人之心度君子之腹」啊: 看来这位仁兄力学中「运动与力」部分有漏洞啊,得回炉回炉了。

自然而然,我认为轮滑可以向前加速的原因,是因为脚向后一蹬,轮滑受到脚给的一个向后的力,如果没有地面给的向前的静摩擦力,那么,人就会失去平衡,就会爬到地上,只能「寸步难行」了。

但这位,依然从能量角度分析,不认为是地面给的向前的静摩擦力使得轮滑向前的。

我始终不明白:如果轮滑是靠势能与动能变化来向前的,那么,按说在冰面或者很光滑的地面,也应该可以玩轮滑啊!

但我从来没有看到有人在冰场玩过轮滑啊!

在跟这位清华物理系毕业的高级知识分子讨论过程中,我家孩子一直建议我不要讨论了。因为我家孩子虽然现在才是高一,物理还学得一般,但孩子会玩轮滑,会玩冰刀,也对非雪地胎在雪地与冰面打滑上不来出不来深有体会,所以在平地上物体向前加速是因为地面给的向前的静摩擦力这一点已经是个常识了: 汽车油门给得再大,驱动轮再疯狂转,如果抓不住地面,没有摩擦力,或者摩擦力过小,汽车是无法向前的。

孩子很不理解我为什么一直要讨论这个问题。我跟孩子说是因为我担心自己搞错了,毕竟那是清华大学物理系毕业的高级知识分子啊!

最终结果依然是,这位物理科班出身的,依然认为陆地冲浪板加速时,受到的地面给的摩擦力是朝后的,跟那位高三物理老师一样。

在我看来,那位高三物理老师之所以急着下结论,是因为他对新事物了解还不够,有些自负而已。而这位清华物理系毕业的,就不仅仅是自负了,还因为力学知识并没有完全融会贯通: 不太熟悉运动与力部分的相关公式,不太熟悉为何引入机械能,将能量转化与运动与力隔离开来了。 同时,我也觉得这位仁兄很可能不太认可清华的校训,很可能不爱运动。如果爱运动,会滑滑轮的话,也应该体会过脚往后一蹬,给地面一个向后的力,地面就会给一个向前的反作用力,轮滑就能前进了啊!

清华大学物理系毕业的这位仁兄的更过评论,可以参看这篇文章: