高中物理解題中逆向與順向思維的運用

楊逸倫

(江蘇省鎮江市揚中高級中學 212200)

在物理課程中，概念多、規律多、解題難是廣大學生反映的突出問題.為什么一看就會的物理題，一解就錯呢？當然，與物理題自身的表述有關，也與我們學生對物理問題的理解不到位有關，特別是在解題思路分析上，未能更好的把握物理現象與物理規律，導致解題“南轅北轍”.現結合高中力學概念及力學題，就解題思維的應用展開探析.

一、為什么要關注物理題中的解題思維

多數情況下，在面對物理題時，我們都樂于從數學計算中來運用物理公式.然而，卻忽視了物理題自身的物理環境，偏離了物理現象及物理題考查知識點的初衷.我們在面對解答題時，通常會遵循“已知、求、解、答”四步驟來分析題意，梳理解題思路.當然，這一分析方法并不錯，但對于高中物理題，如果嚴格遵循該流程，則未能更好的展現解題過程，也可能形成思維定勢，帶來解題錯誤.解物理題，要注重題意分析，每一道物理題，都要花費相當時間來分析題意，了解物理現象，細化考查知識點，梳理解題分析方法，特別是解題思維的明確，如何從順向或逆向思維中來洞悉解題旨意.如某題中一彈簧固定于頂端，下端懸掛一托盤，托盤中放置m的物體.靜止條件下，彈簧拉伸長度比原來長度多L.當下拉托盤，使彈簧延伸ΔL，突然松手，求剛松手瞬間盤對物體的支持力.結合該題我們可以進行如下分析：托盤在外力下拉伸ΔL，松手的那一刻，托盤與物有一個向上的加速度.假設，盤對物的支持力為N，則N如何計算？我們可以分析受力情況，得出N-mg=ma.但對于該向上加速度a，則無法直接表示.再分析加速度，當該系統在未松手時，可以分析受力情況表示為F-(m0+m)g=(m0+m)a，但該式中的外力F不可知，但卻可以將之表示為F=R(L+ΔL)；分析該式，又缺失R，但可以通過未加外力時的平衡關系，得出RL=(m0+m)g.由此，可以對所有的未知量通過代數式來進行表示.但我們從解題思路上，卻需要逆向思維，將之進行反向求解.所以說，解題思維的運用，無論是順向還是逆向，都需要建立在解題的詳細分析基礎上.

二、關注物理概念的理解，為解題分析夯實思維基礎

物理學科知識綜合性強，尤其是物理概念的理解，既要從物理表達式來分析其物理知識點，還要從概念的內涵來挖掘差異性.以高中力學概念為例，力學知識在表現形式上有很多，如重力、彈力、牛頓第一、第二定律等，這些力學概念，都是構成力學問題的基礎性知識.要想實現對物理題的快速、準確、有效解答，更需要明晰和透徹理解基礎概念.如對于重力，先要了解重力知識，再延伸重力的計算公式.也就是說，從重力的概念入手，來確定其表達方式G=mg，而后獲得靈活的解題應用.不過，面對物理題，概念還是基礎性的要求，我們還需要從題目中來發現隱藏條件.通常，物理題在解題前，需要分析和審題，需要就題目中包含的相關條件進行梳理.題目中往往設置了一些思維障礙，如果無法梳理和明確，發現不了隱藏條件，則可能影響后續的解題思路和解題結果.所以說，在審題環節，就是要挖掘其中的細節.如果某題目中出現“光滑”二字，則意味著該處沒有摩擦力.同樣，解決力學問題，還要綜合運用力學知識點，包括摩擦力、重力等各個概念.解題的過程，就是紓解知識點的過程，特別是在力學知識體系中，只有全面、正確的挖掘力學知識，才能為解題創造有利的條件，才能避免出錯.比如在求解某摩擦力時，我們可以分析物體的運動狀態，是否能夠通過平衡關系來求解；如果涉及到其他的力，速度以及粗糙的接觸面，則需要應有靜摩擦力、滑動摩擦力來進行判斷，由此，來為解題歸納出有效的思路.

三、突出物理解題思維關聯性，辯證選擇解題技巧

物理題在解題過程中，對學生而言，需要發揮思維力，結合題目內容來動態選擇多維思維.如在物理力學問題分析時，可以對整體進行力學分析，也可以對局部獨立個體進行受力分析.同樣，還可以根據物體的運動狀態來選擇不同的解題思維，這些都需要學生能夠從物體的受力狀況和對力學相關知識點的聯合性分析后，來選擇最為合適的解題規律.順向或逆向思維的選擇，也是藉由對物理題目所指代的內容，讓我們通過順序思維來分析，或者采用逆向思維來化簡解題思路.如在某勻速行駛的卡車，制動后經過8秒停下，若在最后1秒通過的位移為2米，求卡車的加速度及勻速行駛速度.該題在分析時，我們可以采用順向思維，從卡車由勻速行駛，經過8秒停下來分析不同時段的物理量變化情況，但是顯得解題過于繁瑣.如果我們將制動過程看作初速度為零的勻加速運動的逆過程，采用逆向思維來分析，則最后1秒為勻加速運動的最初1秒的位移，則勻速運動速度就是勻加速運動的最終末速，根據力學運動知識，可以快速求解.

在高中物理，力學知識是重點，也是難點.我們在解題實踐中，要結合題目已知條件，探析隱藏內容，運用多種思維來創新解題思路.順向、逆向思維也只是解題思維的一種方式，而對于許多物理問題，我們還需要從不同角度、不同思路來運用不同的分析方法，發散思維，聚合思維，以最有效的解題思路來化解物理難題，提升物理成績.