逆向思維在初中物理教學(xué)中的應(yīng)用

張徑宇

【內(nèi)容摘要】逆向思維在初中物理的教學(xué)中有著許多有價值的應(yīng)用，許多物理問題的分析過程中，都需要借助逆向思維，讓問題更好的得以突破。本文結(jié)合實例分析逆向思維在初中物理教學(xué)中的應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】逆向思維 初中物理 應(yīng)用

在初中物理課程的教學(xué)中，培養(yǎng)學(xué)生具備良好的逆向思維能力非常重要，這將會讓學(xué)生們更好的解決許多復(fù)雜的物理問題。本文將結(jié)合實例，談?wù)勀嫦蛩季S在初中物理教學(xué)中的應(yīng)用。

一、轉(zhuǎn)換問題的思考方式

物理問題往往可以很靈活的變換形式，同一個問題可以有許多不同的呈現(xiàn)方式。許多學(xué)生在處理具體問題時很容易被繞進(jìn)去，這體現(xiàn)出學(xué)生思維上不夠靈活。逆向思維能力是初中物理教學(xué)中很有必要培養(yǎng)的一種思維模式，具備良好的逆向思維，往往能夠很迅速的讓一些問題得以解答。教師可以在課堂教學(xué)中借助一些例題講解有意識的給予學(xué)生相關(guān)指引。在問題分析時，先引導(dǎo)學(xué)生從正面逐步分析推理，當(dāng)學(xué)生們遇到各種障礙，感受到問題很難突破時，教師不妨讓學(xué)生們換個角度思考，例如從逆向進(jìn)行思考。借助這種思維模式與思維角度，學(xué)生往往發(fā)現(xiàn)問題馬上能夠找到突破口，這將會給予學(xué)生們極大的鼓舞，使他們直觀地感受到逆向思維在解決實際問題時的優(yōu)越性。

例題1：一個5N的力，可分解為（ ）

A.10N和10N的兩個力

B.10N和20N的兩個力

C.100N和110N的兩個力

D.200N和200N的兩個力

分析：由力的分解具有任意性可知，5N的力可進(jìn)行任意情況的分解，但分解的力到底有多大，則不太容易考慮。因力的分解是力的合成的逆運算，力的合成時，兩個力的合成的最大值和最小值是容易知道的。因此，對題目中各選項中給出的兩個力進(jìn)行合成分析，則容易作出判斷。10N和20N及100N和110N的兩種情況下，合力的最小值均為10N。故正確選項為AD。

有些物理問題從正面考慮有困難時，應(yīng)當(dāng)引導(dǎo)學(xué)生從問題的反方向考慮。力學(xué)問題是初中物理課程中的一個重點，而力的分解與合成，又可以從很多不同的方面進(jìn)行考察。上面這個例題并不難，卻是逆向思維展開應(yīng)用的一個典范。學(xué)生如果從正向直接思考，基本找不到切入點，學(xué)生們會越想越糊涂，越想越迷惑。換個角度從力的合成來看，問題就變得非常簡單。這也是逆向思維在解決實際物理問題的優(yōu)勢所在。

二、從正、反兩方面利用公式、定理

初中物理學(xué)習(xí)中，學(xué)生們會接觸到許多物理公式與物理定律，這些知識點在實際問題的解答中的應(yīng)用也非常廣泛。然而，如何能夠?qū)τ谶@些基本公式與定理有更為高效的應(yīng)用，則很大程度考察著學(xué)生的思維能力。任何一個物理公式或物理定理中包含的信息量都非常大，同一個公式定理也可以從不同方面與層面幫助解決許多實際問題。重點就在于學(xué)生們能否對于這些定理或公式有深度剖析，能否挖掘到這些重要的知識點內(nèi)所富有的深層次含義。具備良好的逆向思維的學(xué)生，在知識的應(yīng)用能力上也會非常杰出，這其中很大部分原因在于他們善于對于物理公式與定理進(jìn)行剖析，能夠找到定理中包含的更多的信息。例如：動量定理，物理所受合外力的沖量等于它動量的變化，即Ft=p/-p。反過來，p/-p=Ft，則表示求動量的變化也可通過求合外力的沖量得出。這個定理從正向應(yīng)用與從逆向應(yīng)用都能夠解決許多復(fù)雜的物理問題，學(xué)生如果善于思考、挖掘，這些知識點將會給予他們極大的幫助。

例題2：以速度v0平拋出一個質(zhì)量為1kg的物體，并在拋出后5s落地，求它在3s內(nèi)動量的變化。

分析：物體運動過程中只受重力作用，而重力是恒力，由動量定理得，ΔP=mgt=30kgm/s。此類問題不要因為求動量變化，就急于求初末動量而再求其差值，這樣，不但求動量比較麻煩，而且動量是矢量，求矢量的差也是比較麻煩的。學(xué)生要善于逆向思考，從反方向來思考問題，這樣問題解決起來會方便很多。

三、逆向分析物體的運動過程

初中物理中對于物體的運動過程的研究非常豐富，運動問題也可以變換為許多綜合性較高、難度較大的物理問題。在研究這類問題時，分析物體的運動過程非常關(guān)鍵，只有將運動過程弄清楚，才能夠在清晰的思路的指引下，正確借助相關(guān)物理公式將問題解決。大部分學(xué)生都會習(xí)慣于正向思維，會順著題目的意思慢慢分析運動過程。許多題目中其實已經(jīng)設(shè)下陷阱，如果從正向思考往往障礙非常大，還得不到正確答案。這就需要學(xué)生充分調(diào)動自己的逆向思維能力，學(xué)生們能夠試著換個角度思考問題，會發(fā)現(xiàn)問題其實非常簡單。

例題3：一輛汽車以2m/s2的加速度剎車后做勻減速直線運動，它停止運動前的最后1s內(nèi)通過的位移是多少米。

分析：此題若沿著正向思維，按勻減速直線運動知識求解，需要列方程組求解，過程比較復(fù)雜，若把勻減速直線運動看作反向的、初速度為零的勻加速直線運動，則前1s位移S=at2/2=1m。這個問題也是逆向思維能力應(yīng)用的一個典范。

涉及到加速度的運動過程，需要學(xué)生們在解題時有清晰的思路，要能夠在頭腦中模擬當(dāng)時的運動形態(tài)，要能夠從正向、反向分別重現(xiàn)當(dāng)時的運動場景。教師在平時的教學(xué)中，應(yīng)當(dāng)有意識的培養(yǎng)學(xué)生的逆向思維能力，尤其是含有加速度的運動問題，這是非常典型的可以正逆轉(zhuǎn)換的運動形式。具備良好的逆向思維，將會讓學(xué)生們非常高效的解決各類物理問題。

結(jié)語

逆向思維在初中物理課程的教學(xué)中有著許多有價值的應(yīng)用，許多物理問題的分析過程中，都需要借助逆向思維尋找突破。在平時的教學(xué)中，教師應(yīng)當(dāng)引導(dǎo)學(xué)生轉(zhuǎn)換問題的思考方式，讓學(xué)生們能夠從正、反兩反面利用公式、定理，在許多具體問題的解答，時也可以從反方向進(jìn)行思考。這些都能夠很好的鍛煉學(xué)生的思維能力，讓他們的綜合物理素養(yǎng)得到有效提升。

（作者單位：江蘇省鹽城市初級中學(xué)）