初中物理解題中逆向思維的應用與培養策略

呂武

【摘要】在初中物理教學中，適當融入逆向思維，不僅能提升學生的思維水平，還能增加對物理的興趣.學生在物理學習過程中就會有著更強的主動性，產生更多創新性的思維，將物理學科的理解與學習推上更高的層次.本文針對初中物理解題中逆向思維的具體應用和培養策略進行探究，以期能對初中物理教學活動的開展提供幫助.

【關鍵詞】初中物理；逆向思維；創新

教師的教學思維往往是正向的，在習題講解中，是從問題產生的原因和條件，通過類比、歸納與演繹、分析與綜合，逐步推導出結果，這便是正向思維.假設已知結果或者結論，分析產生這一結果的原因和條件，即倒過來，順藤摸瓜進行逆向思維，先摸瓜，再抓藤，則往往能起到意想不到的效果.逆向思維方法是一種結果導向，由未知結果導向已知條件，這通常需要拿到題目后首先思考幾個問題：題目中所求的是什么；求此問題需要哪些條件；若把已知條件當作結論，又需要什么條件支持？筆者結合教學實踐，將從逆向思維教學法的應用舉例和培養策略進行具體闡述.

1 逆向思維教學法的應用舉例

例1 實心物體掛在彈簧測力計下，在空氣中稱得4N，使其浸沒水中示數3N，求此物體的密度？（g取10N/kg）

抓藤.

2 機械能和內能相關問題

例2 假設運用一種全新的壓縮燃燒原理，可使發動機效率達到60%，當前汽油發動機的效率約為30%.假期小明全家駕車去某地旅游，汽車以25m/s的速度勻速行駛了1h，消耗了6.4kg的汽油（完全燃燒），汽車牽引力的功率為20kW.（汽油的熱值q汽油=4.5×107J/Kg）

①求該汽車行駛過程中受到的阻力

分析 因汽車做勻速直線運動，所受阻力與牽引力是一對平衡力，因此本題從這一結論進行逆向思維，易于求解.

②求該汽車發動機的效率η

解析 汽油完全燃燒放出的熱量

Q放=mq汽油=6.4kg×4.5×107J/kg=2.88×108J，

發動機牽引力做的功W=Pt=20×103w×3600s=7.2×107，

③當小明家的汽車采用了全新壓縮燃燒原理后，發動機的效率提升到了50%.若小明全家再一次自駕旅行，油箱內剩余汽油的質量為16kg，請通過計算說明：若該車以20kW的功率和25m/s的速度持續勻速行駛，該車能否僅憑剩余油量到達400km遠的目的地？

分析 汽車能否到達目的地，應當用汽車剩余油量可行駛路程，與距目的地的路程做對比，若可行駛路程大于或等于剩余路程，則可以到達目的地.以此進行逆向思維求解，依照公式S=vt求出該車可行駛的路程，即可迎刃而解.

解析 剩余汽油完全燃燒放出的熱量

Q放=mq汽油=16kg×4.5×107J/kg=7.2×108J，

若發動機的效率η=50%，則發動機的牽引力可做的功

W=ηQ放=50%×7.2×108J=3.6×108J，

又根據W=Pt可知，汽車行駛的時間

則該汽車可行駛的路程

S=vt=25m/s×1.8×104s=4.5×105m=450km，

450km＞400km，所以該車僅憑剩余油量可以到達400km遠的目的地.

從本題可以看出，逆向思維的過程，有助于透過現象抓住問題的本質，從雜亂無章的題干中，梳理出解題的邏輯順序，只要抓住問題反向推導，則問題就變得易于求解.

3 運用逆向思維解題的培養策略

3.1 注重在物理基礎概念講授場景下的思維培養

初中生智力發育尚不完善，教學時，應注重提升學生思維水平.對于新知識，新概念，尤其應注意更多讓學生從逆向思維的角度進行思考.例如，電能生磁，那么磁是否能生電呢？牛頓由于在蘋果樹下被蘋果砸中發現了萬有引力定律，在講解新課時是否可嘗試用定律反向解釋牛頓被砸的原因呢？多嘗試反向設問的方法，逐步讓學生使用逆向思維進行物理學習，對問題進行多角度分析，逐步提升學生的整體思維水平.

3.2 注重在習題訓練與講授場景下的思維培養

練習題主要作用是對已學知識進行復習鞏固，在這個過程中，也是進行逆向思維培養的好時機.不少題目的已知、未知條件較難發現，針對這類問題，學生如繼續用常規的正向思維求解，會非常困難.適時使用逆向思維，從假設的未知中求出已知，從而有利于解決各類疑難雜癥問題.學生的解題速度，思維能力大幅提升，這與初中生的身體智力發育要求相契合，屬于順勢而為.

4 結語

在初中物理教學中，多種思維方式講解和訓練是非常必要的，逆向思維應成為學生思維訓練的一個重點.應用逆向思維方式開展教學活動，可以激發學生的學習興趣，使學生主動參與到學習中來，對教學質量提升有重要作用.逆向思維的運用，改變學生思考問題的方式，養成多種不同方式思考問題的習慣，有助于學生發現問題的本質，有利于學生的全面發展.

參考文獻：

[1]周小衛.基于類比遷移的初中物理教學課例分析——以“測量電壓”為例[J].中學物理教學參考，2020，49（04）：40-41.

[2]毛國永.逆向思維在中學物理教學中的運用[J]物理教學探討，2008（03）：20-23.

[3]段永勝.“逆向思維”在初中物理教學中的應用[J]赤子（中旬），2013（11）：83-84.