逆向思維在初中物理教學中的應用

張徑宇

【內容摘要】逆向思維在初中物理的教學中有著許多有價值的應用，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。本文結合實例分析逆向思維在初中物理教學中的應用。

【關鍵詞】逆向思維 初中物理 應用

在初中物理課程的教學中，培養學生具備良好的逆向思維能力非常重要，這將會讓學生們更好的解決許多復雜的物理問題。本文將結合實例，談談逆向思維在初中物理教學中的應用。

一、轉換問題的思考方式

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方式。許多學生在處理具體問題時很容易被繞進去，這體現出學生思維上不夠靈活。逆向思維能力是初中物理教學中很有必要培養的一種思維模式，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中借助一些例題講解有意識的給予學生相關指引。在問題分析時，先引導學生從正面逐步分析推理，當學生們遇到各種障礙，感受到問題很難突破時，教師不妨讓學生們換個角度思考，例如從逆向進行思考。借助這種思維模式與思維角度，學生往往發現問題馬上能夠找到突破口，這將會給予學生們極大的鼓舞，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，應當引導學生從問題的反方向考慮。力學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行考察。上面這個例題并不難，卻是逆向思維展開應用的一個典范。學生如果從正向直接思考，基本找不到切入點，學生們會越想越糊涂，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勢所在。

二、從正、反兩方面利用公式、定理

初中物理學習中，學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用也非常廣泛。然而，如何能夠對于這些基本公式與定理有更為高效的應用，則很大程度考察著學生的思維能力。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所富有的深層次含義。具備良好的逆向思維的學生，在知識的應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。這個定理從正向應用與從逆向應用都能夠解決許多復雜的物理問題，學生如果善于思考、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平拋出一個質量為1kg的物體，并在拋出后5s落地，求它在3s內動量的變化。

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，正確借助相關物理公式將問題解決。大部分學生都會習慣于正向思維，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設下陷阱，如果從正向思考往往障礙非常大，還得不到正確答案。這就需要學生充分調動自己的逆向思維能力，學生們能夠試著換個角度思考問題，會發現問題其實非常簡單。

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用的一個典范。

涉及到加速度的運動過程，需要學生們在解題時有清晰的思路，要能夠在頭腦中模擬當時的運動形態，要能夠從正向、反向分別重現當時的運動場景。教師在平時的教學中，應當有意識的培養學生的逆向思維能力，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換的運動形式。具備良好的逆向思維，將會讓學生們非常高效的解決各類物理問題。

結語

逆向思維在初中物理課程的教學中有著許多有價值的應用，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。在平時的教學中，教師應當引導學生轉換問題的思考方式，讓學生們能夠從正、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行思考。這些都能夠很好的鍛煉學生的思維能力，讓他們的綜合物理素養得到有效提升。

（作者單位：江蘇省鹽城市初級中學）