逆向思維在初中物理解題中的應用

余里

【摘要】初中物理學科知識具備復雜性、抽象性等特征，對應題型難度較高，復雜多變，考查學生的綜合實踐能力.要想提高學生的物理解題能力，就要摒棄過去的題海戰術，不斷完善學生的物理思維，引導學生從不同角度思考問題，進而總結解題經驗，能夠舉一反三.本文主要分析逆向思維在不同物理題型中的應用策略，以期能夠優化當前初中物理解題教學的現狀.

【關鍵詞】逆向思維；解題方法；初中物理

1 利用逆向思維解答初中物理中的運動問題

例1 目前有一輛貨運車中裝滿了送往災區的救濟物資，已知這一貨運車在裝滿貨物后的重量為35000N，且這一滿載貨車正在水平路面上以10m/s的行駛速度運動，那么在它運動10min后，測量發現當前貨車行駛中受到的阻力數值為3000N，請大家計算這一貨運車在行駛的10min中牽引力對貨運車做功的大??？并計算出貨車的功率是多少？

解析 這一物理試題屬于十分典型的物理運動問題，然而如果學生按照正常思維來進行解答，那么極有可能受到“貨運車在裝滿貨物后的重量為35000N”這一已知條件的影響，從而得出錯誤答案.實際上，我們在解答類似的物理運動問題時并不需要使用上述條件進行分析.物理教師可以引導學生采用逆向思維進行探究，具體為：學生首先能夠運用課堂所學的距離公式（s=v×t）來計算貨車的運動距離.已知條件中指出貨車行駛了10min，因此這一段時間內貨車的距離就是：10×60s×10m/s=6000m.題干中指出貨車始終為勻速行駛，因此我們能夠根據所學知識“力的作用是相互的”來得出如下結論：貨車行駛中受到的阻力數值與其承受的牽引力數值保持一致，因此：F=f=3000N，那么我們就能夠求得牽引力對貨車做功為：W=Fs=3000N×6000m=1.8×10J，進而計算出其相應的功率數值為：P=W/t=30000W=3×10W.

思考 在對此類物理題型進行教學時，授課教師應當帶領學生運用逆向思維進行探究，引導學生規避題干中的干擾信息，并運用有效的已知條件來進行逆推，最終正確發現阻力、牽引力以及功率他們間的內在關聯.物理教師應當帶領學生進行專題訓練，從而提高初中學生分析問題、解決問題的效率.

2 利用逆向思維解答初中物理中的磁場問題

例2 如圖1所示，現將一個能夠忽略電阻的平行金屬導軌放置在勻強磁場內，且導軌與大線圈m二者始終處于連接狀態，已知導軌上方放置了一條裸體導線ab，那么此時應當怎樣移動導線ab的位置，才能夠保證大線圈m內的閉合線圈可以產生順時針方向的感應電流呢？

解析 例題2屬于十分常見的物理磁場題型，能夠考查初中學生對“磁場電流形成原理”相關知識的掌握情況，并了解學生對于電流方向和磁場方向的辨別能力.如果依據正向思維來解答這類題型，學生則會在探究中使用常見的右手法則，通過導線移動的已知條件來進一步辨別磁感電流的方向.但是如果使用逆向思維來進行解答，那么學生就能夠逆向使用右手法則來快速得出ab的移動方向，本題答案為向右.

思考 例題2乍一看較為簡單，但是卻是一道能夠借助逆向思維解決物理磁場問題的典型題目，學生在解題訓練中能夠不斷完善自身的邏輯思維，并有效提高自身解決問題的能力.

3 利用逆向思維解答初中物理中的浮力問題

例3 如圖2所示，現將兩個實心小球（一個鐵質、一個銅制）放入盛滿清水的容器內，并分別通過一根細線懸掛于同一類型的彈簧測力計上，在不考慮細線質量與體積的情況下，兩個實心小球在清水內的彈簧測力示數相等.當我們將兩個小球拿出水面后，哪個小球的彈簧測力數值較大呢？

解析 這一道物理題向學生展示了一次較為繁瑣的測力實驗過程.學生雖然能夠在閱讀中了解到測力的整個流程，但卻不知如何分析拿出水面后兩個實心小球的質量.授課教師就可以帶領學生采用逆向思維進行解答，根據題干已知信息來設計一個相反的物理實驗：若存在兩個實心小球，他們在拿出水面后測量的重量數值相等，那么我們就可以根據浮力公式：F=ρgV了解到，體積更大一些的實心鐵球所受到的浮力數值會更大.那么為了能夠確保兩球在清水內彈簧測力示數相等，就應當給鐵球懸掛更多的物體以增加重力.上述環節就是運用逆向思維進行探究，若兩個測力計顯示的數值相同，那我們將兩個實心小球提出水面后，鐵球的測力數值會更大一些.

思考 物理教師應當帶領學生靈活借助逆向思維來簡化解題流程，深度擴展學生的物理解題思維，充分提升學生的解題效率.

例4 現存在一個玻璃瓶，其內未放置任何物品，我們將這一瓶子密封后插入裝滿清水的容器內，并發現這一玻璃瓶恰好能夠懸浮在清水中.假設該玻璃瓶的密度為2.5×10kg/m，請大家計算玻璃瓶容積與瓶中空氣的比值.

解析 在解答這一道物理浮力題，大多數初中學生會使用正向思維進行解答，即：由已知信息得知玻璃瓶能夠恰好懸浮在清水中，因此我們能夠假設此時水的密度和玻璃瓶密度均為1，那就意味著玻璃瓶本身以及其內部空氣的整體密度為1，這時我們可以假設玻璃瓶的總體積數值為V，而瓶內容積數值為V，且玻璃與水二者密度分別為ρ與ρ，那么我們就能夠列出以下式子：ρV－ρV=ρV，將已知條件代入后我們就能夠得出正確答案即：2.5∶2.除了能夠使用正向思維進行解答，物理教師還可以帶領學生運用逆向思維進行探究，即根據密度公式進行逆推，再借助二力平衡的相關物理知識來列式求解，解題流程與正向解題一致.

思考 大多數初中學生均能夠運用正向思維解答物理問題，若授課教師能夠引導學生靈活使用逆向思維進行分析，那么學生就能夠根據問題來逆推解題需要的條件，進而有效簡化解題流程，快速得出正確答案.

4 結語

通過上述的分析能夠發現，逆向思維能夠幫助初中學生快速解決疑難問題，有效提高學生的物理實踐運用能力.在面對一些復雜的浮力問題、電學問題、電磁問題以及運動問題時，授課教師需帶領學生采用逆向思維進行分析，不斷加強學生使用逆向思維解題的能力.

參考文獻：

[1]張永虎.逆向思維在初中物理解題中的運用探析[J].數理化學習（教研版），2023（05）：12-14.

[2]陳晶.深化知識理解 培養逆向思維——核心素養下初中物理逆向教學實踐策略[J].數理化解題研究，2022（32）：74-76.

[3]李軍.逆向思維應用于初中物理教學中的路徑探尋[J].名師在線，2022（21）：46-48.