湯中華

摘 要：通過運(yùn)用逆向思維，初中生可以在解答物理問題的時(shí)候更活躍地探究其解答關(guān)鍵線索，迅速理性題目中不同信息之間存在的聯(lián)系，實(shí)現(xiàn)高效整合碎片訊息，用更方便的方法實(shí)現(xiàn)對(duì)于題目的求解過程.

關(guān)鍵詞：逆向思維;初中;物理;解題應(yīng)用

初中生們?cè)趯W(xué)習(xí)物理知識(shí)的時(shí)候，往往需要運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決各種問題，而很多問題的解決方案相對(duì)復(fù)雜繁瑣，學(xué)生很難迅速找到解答關(guān)鍵線索.而通過運(yùn)用逆向思維方式，學(xué)生們往往能夠從另一個(gè)角度進(jìn)行已知條件分析，從而另辟蹊徑，順利完成解答.接下來，筆者將從多個(gè)方面簡單分析逆向思維在初中物理解題中的一些關(guān)鍵應(yīng)用技巧方法，提升學(xué)生們的物理解答能力跟思維能力.

一、運(yùn)動(dòng)問題的逆向思維應(yīng)用

跟運(yùn)動(dòng)相關(guān)的物理問題經(jīng)常會(huì)用到逆向思維進(jìn)行解答，因?yàn)閷?duì)于初中生們而言，他們接觸物理這門學(xué)科的時(shí)間還不算很長，雖然有些知識(shí)都學(xué)習(xí)過了，但是在實(shí)際做題的時(shí)候，出題人一旦有所改變，將物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行修改，學(xué)生們就不知道該從何處下手了.而運(yùn)用逆向思維能力，我們從運(yùn)動(dòng)狀態(tài)末端往回推導(dǎo)，慢慢還原到“初態(tài)”，這樣能夠更好地幫助學(xué)生理清物體所做運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)，也符號(hào)他們所學(xué)的知識(shí)最初形態(tài).比如，我們將做加速運(yùn)動(dòng)的物體倒著看，就是一個(gè)減速運(yùn)動(dòng)，而作減速運(yùn)動(dòng)的物體按照逆向思維就變成了了加速運(yùn)動(dòng)，具體應(yīng)用哪種方法，學(xué)生要針對(duì)題目特點(diǎn)以及自己的學(xué)習(xí)情況有所變通，盡可能地將復(fù)雜的物體運(yùn)動(dòng)過程簡化，按照自己最好理解的方式進(jìn)行轉(zhuǎn)化.

例題：有一輛裝滿貨物的卡車，總重量為35000N，載著貨物以10米每秒的速度勻速行駛在水平的路面上，當(dāng)卡車勻速行駛十分鐘后，已知其受到的阻力為3000N，試求在卡車行駛的十分鐘內(nèi)，發(fā)動(dòng)機(jī)所產(chǎn)生的牽引力對(duì)車作用為多少？卡車功率為多少？

我們?cè)诜治霰締栴}的時(shí)候，如果按照常規(guī)思維進(jìn)行探究，很容易就會(huì)受到卡車總重量為35000N這個(gè)數(shù)字的干擾，其實(shí)在本題目當(dāng)中，并沒有用到這個(gè)數(shù).從逆向角度出發(fā)，我們首先利用距離計(jì)算公式S=VT計(jì)算出在十分鐘內(nèi)卡車行動(dòng)總距離是10

m/s×60×10s=6000m.而在勻速運(yùn)動(dòng)下，根據(jù)“力的作用是相互的”這一定理，我們就可以很迅速推導(dǎo)出：卡車受到的牽引力與阻力應(yīng)該是相等關(guān)系，即F=f=3000N，牽引力對(duì)卡車作用W=Fs=3000N×6000m=1.8×107J，功率P=Wt=30000W，完成解答.利用逆向思維，初中生有效規(guī)避開了題目中存在的干擾項(xiàng)，從所求推導(dǎo)已知，順利找到了牽引力、阻力、功率之間存在的必然聯(lián)系.多加鍛煉，學(xué)生們轉(zhuǎn)化思路的能力跟速度都會(huì)大大加強(qiáng)，準(zhǔn)確地找到問題解決突破口提升做題效率，自我做題信心也慢慢加強(qiáng).

二、磁場問題的逆向思維應(yīng)用

逆向思維法就是要求寫題人從題目已經(jīng)給出的條件出發(fā)一步步探索，在中間需要找到哪些條件才能滿足最后的求解問題？在解題的過程當(dāng)中，我們需要不斷向自己發(fā)問：我們最終要得到怎樣的數(shù)據(jù)？在得到這樣的數(shù)據(jù)時(shí)需要怎樣的條件？如果我們已經(jīng)得到了，滿足該數(shù)據(jù)的條件，那么將其當(dāng)作最終結(jié)論，條件均滿足？在初中階段，雖然我們接觸到的大部分知識(shí)都是具象的生活中常見現(xiàn)象.但是也會(huì)存在一些我們看不見摸不著的物理現(xiàn)象，比如磁場，電場等等，為了探究這類物理知識(shí)，學(xué)生們更要巧妙運(yùn)用物理規(guī)律之間的因果關(guān)系進(jìn)行理解與學(xué)習(xí).

圖1比如，如圖1所示，現(xiàn)假設(shè)在一個(gè)勻強(qiáng)磁場當(dāng)中，我們放入一電阻不計(jì)的平行金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌跟大線圈m相接，在導(dǎo)軌上放置裸體導(dǎo)線ab，要想讓m上的閉合線圈產(chǎn)生順時(shí)針方向感應(yīng)電流，需要導(dǎo)線ab如何運(yùn)動(dòng)？

為了判斷出導(dǎo)線ab運(yùn)動(dòng)方向，可根據(jù)右手定則.這樣就可以很迅速的判斷出導(dǎo)線的運(yùn)動(dòng)狀況應(yīng)該是向右運(yùn)動(dòng).

三、浮力問題的逆向思維應(yīng)用

在浮力問題中，最為關(guān)鍵的知識(shí)就是浮力計(jì)算公式：F浮=ρ液gV排，當(dāng)物體受到浮力作用以后，如果物體本身不發(fā)生任何改變，那么在同一個(gè)g下的浮力大小自然也不會(huì)有任何改變.學(xué)生們?cè)趪L試著解答浮力相關(guān)問題的時(shí)候，也要把握好這一知識(shí)進(jìn)行逆向思維應(yīng)用，盡可能地實(shí)現(xiàn)從反方向?qū)⒆罱K結(jié)果的正確與否判斷出來，一步一步完成詳細(xì)答案數(shù)字的求解.

例2 現(xiàn)有兩個(gè)金屬實(shí)心小球，如圖2所示，分別由銅跟鐵制作而成，我們現(xiàn)在將這兩個(gè)小球用一個(gè)重量跟體積可忽略不計(jì)的細(xì)線系在兩個(gè)相同的測(cè)力計(jì)下面，然后將小球完全浸入水中，此時(shí)兩個(gè)測(cè)力計(jì)所顯示的數(shù)據(jù)完全相同，那么在我們將小球提出水面以后，哪個(gè)示數(shù)會(huì)更大？

本題目所描述的實(shí)驗(yàn)過程還是比較清楚的，但是學(xué)生們往往不習(xí)慣這種比較兩個(gè)重新從水中拿出小球質(zhì)量大小的題目，我們就可以引導(dǎo)學(xué)生們用逆向思維重新設(shè)計(jì)一個(gè)相反的實(shí)驗(yàn)過程：假設(shè)兩個(gè)小球在提出水面以后的重量相同，那么根據(jù)浮力計(jì)算公式：F浮=ρ液gV排，體積更大的鐵球必然所收到的浮力更大一些，要想讓兩個(gè)測(cè)力計(jì)示數(shù)相同，還需要給鐵球方多加掛一些東西.故而，順勢(shì)完成了原本題目的解答：若兩個(gè)測(cè)力計(jì)所顯示的數(shù)據(jù)完全相同，那么在我們將小球提出水面以后掛有鐵球的測(cè)力計(jì)示數(shù)會(huì)更大.當(dāng)我們善于運(yùn)用逆向思維進(jìn)行題目改裝以后，往往可以在解答一道題的時(shí)候設(shè)想出多個(gè)不同解答方法，拓展了思維的同時(shí)也能夠進(jìn)一步品嘗到解答題目思考過程的樂趣所在.

四、電學(xué)問題的逆向思維應(yīng)用

如果有人想要發(fā)明一種既能夠節(jié)省功，又可以節(jié)省力的機(jī)械，我們就可以告訴他這是不可能的.而為什么我們能夠迅速得出這樣的一個(gè)結(jié)論呢？這其實(shí)就是對(duì)于逆向思維最簡單而直接的應(yīng)用.根據(jù)我們?cè)?jīng)學(xué)習(xí)過的“功的原理”，功與力的存在是相輔相成的，進(jìn)而根本就不可能存在既省功又省力的新型機(jī)械.我們?cè)诮鉀Q電學(xué)問題的時(shí)候，也需要嘗試著使用逆向思維進(jìn)行解答.在初中階段學(xué)生們往往都是計(jì)算在理想情況下，也就是忽略電線對(duì)于電能損耗情況的各種問題.因此，學(xué)生們?cè)趪L試著回答問題之間，一定要從根本入手，仔細(xì)分析電路實(shí)際情況，然后找到在本題目中不會(huì)發(fā)生改變的常量.例如，在串聯(lián)電路中的電流、并聯(lián)電路中的電壓、家庭電路中的220V交流電等等，這些都是不會(huì)發(fā)生改變的常量，把握好所要求解問題與這些恒量之間的關(guān)系，再運(yùn)用逆向思維，就可以很容易完成解答.

比如，當(dāng)電燈的燈絲發(fā)生斷裂以后，我們?cè)賹艚z重新接上會(huì)發(fā)現(xiàn)電燈泡比原先要更加明亮，這是因?yàn)槭裁丛虻?？為了回答這個(gè)問題，學(xué)生就可以試著利用逆向思維從結(jié)果入手進(jìn)行分析，產(chǎn)生問題的根本原因是接好燈絲以后的燈泡更加明亮，那么能導(dǎo)致燈泡明亮的因素是因?yàn)殡妷夯蛘唠娏靼l(fā)生了改變.在家用電路中電壓已知為恒定的220V交流電，所以必然是電流增大才導(dǎo)致的燈泡亮度增大.我們?cè)俑鶕?jù)這一線索推到公式U=IR，燈絲的電阻減小了，學(xué)生很容易就可以想到了在燈絲發(fā)生斷裂以后，重新進(jìn)行燈絲連接，那么燈絲長度確實(shí)是要變短，這便是電阻減小的原因.通過逆向推導(dǎo)，我們很順利地完成了本題解答.除此以外，學(xué)生們其實(shí)還可以從功的角度分析問題，由公式P=U2R可知，燈泡亮度變強(qiáng)是因?yàn)閷?shí)際功率P增大的緣故，故而電阻R變小才導(dǎo)致了這一現(xiàn)象.學(xué)生們?cè)诮獯饘?shí)際電學(xué)問題的時(shí)候，可以采用的方法不盡相同，但是一定要在啟用逆向思維之前找好問題中存在的各種邏輯關(guān)系，這樣子才能夠順利逆向完成每一個(gè)關(guān)鍵線索的探究以及最終問題的解答.

綜上所述，在初中物理教學(xué)過程當(dāng)中，教師應(yīng)當(dāng)在傳統(tǒng)教學(xué)模式之上不斷做出改進(jìn)，善于引導(dǎo)學(xué)生用逆向思維方法分析物理問題.在初中生用常規(guī)方法解答物理問題受阻的時(shí)候，可以嘗試著從多個(gè)角度找尋題目中已經(jīng)給出的關(guān)鍵因素，從未知推已知，保證物理問題求解過程始終擁有明確的目標(biāo)，提升自己解題效率，增強(qiáng)物理知識(shí)水平.

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[責(zé)任編輯：李 璟]