逆向思维在初中物理教学中的应用

张径宇

【内容摘要】逆向思维在初中物理的教学中有着许多有价值的应用，许多物理问题的分析过程中，都需要借助逆向思维，让问题更好的得以突破。本文结合实例分析逆向思维在初中物理教学中的应用。

【关键词】逆向思维 初中物理 应用

在初中物理课程的教学中，培养学生具备良好的逆向思维能力非常重要，这将会让学生们更好的解决许多复杂的物理问题。本文将结合实例，谈谈逆向思维在初中物理教学中的应用。

一、转换问题的思考方式

物理问题往往可以很灵活的变换形式，同一个问题可以有许多不同的呈现方式。许多学生在处理具体问题时很容易被绕进去，这体现出学生思维上不够灵活。逆向思维能力是初中物理教学中很有必要培养的一种思维模式，具备良好的逆向思维，往往能够很迅速的让一些问题得以解答。教师可以在课堂教学中借助一些例题讲解有意识的给予学生相关指引。在问题分析时，先引导学生从正面逐步分析推理，当学生们遇到各种障碍，感受到问题很难突破时，教师不妨让学生们换个角度思考，例如从逆向进行思考。借助这种思维模式与思维角度，学生往往发现问题马上能够找到突破口，这将会给予学生们极大的鼓舞，使他们直观地感受到逆向思维在解决实际问题时的优越性。

例题1：一个5N的力，可分解为（ ）

A.10N和10N的两个力

B.10N和20N的两个力

C.100N和110N的两个力

D.200N和200N的两个力

分析：由力的分解具有任意性可知，5N的力可进行任意情况的分解，但分解的力到底有多大，则不太容易考虑。因力的分解是力的合成的逆运算，力的合成时，两个力的合成的最大值和最小值是容易知道的。因此，对题目中各选项中给出的两个力进行合成分析，则容易作出判断。10N和20N及100N和110N的两种情况下，合力的最小值均为10N。故正确选项为AD。

有些物理问题从正面考虑有困难时，应当引导学生从问题的反方向考虑。力学问题是初中物理课程中的一个重点，而力的分解与合成，又可以从很多不同的方面进行考察。上面这个例题并不难，却是逆向思维展开应用的一个典范。学生如果从正向直接思考，基本找不到切入点，学生们会越想越糊涂，越想越迷惑。换个角度从力的合成来看，问题就变得非常简单。这也是逆向思维在解决实际物理问题的优势所在。

二、从正、反两方面利用公式、定理

初中物理学习中，学生们会接触到许多物理公式与物理定律，这些知识点在实际问题的解答中的应用也非常广泛。然而，如何能够对于这些基本公式与定理有更为高效的应用，则很大程度考察着学生的思维能力。任何一个物理公式或物理定理中包含的信息量都非常大，同一个公式定理也可以从不同方面与层面帮助解决许多实际问题。重点就在于学生们能否对于这些定理或公式有深度剖析，能否挖掘到这些重要的知识点内所富有的深层次含义。具备良好的逆向思维的学生，在知识的应用能力上也会非常杰出，这其中很大部分原因在于他们善于对于物理公式与定理进行剖析，能够找到定理中包含的更多的信息。例如：动量定理，物理所受合外力的冲量等于它动量的变化，即Ft=p/-p。反过来，p/-p=Ft，则表示求动量的变化也可通过求合外力的冲量得出。这个定理从正向应用与从逆向应用都能够解决许多复杂的物理问题，学生如果善于思考、挖掘，这些知识点将会给予他们极大的帮助。

例题2：以速度v0平抛出一个质量为1kg的物体，并在抛出后5s落地，求它在3s内动量的变化。

分析：物体运动过程中只受重力作用，而重力是恒力，由动量定理得，ΔP=mgt=30kgm/s。此类问题不要因为求动量变化，就急于求初末动量而再求其差值，这样，不但求动量比较麻烦，而且动量是矢量，求矢量的差也是比较麻烦的。学生要善于逆向思考，从反方向来思考问题，这样问题解决起来会方便很多。

三、逆向分析物体的运动过程

初中物理中对于物体的运动过程的研究非常丰富，运动问题也可以变换为许多综合性较高、难度较大的物理问题。在研究这类问题时，分析物体的运动过程非常关键，只有将运动过程弄清楚，才能够在清晰的思路的指引下，正确借助相关物理公式将问题解决。大部分学生都会习惯于正向思维，会顺着题目的意思慢慢分析运动过程。许多题目中其实已经设下陷阱，如果从正向思考往往障碍非常大，还得不到正确答案。这就需要学生充分调动自己的逆向思维能力，学生们能够试着换个角度思考问题，会发现问题其实非常简单。

例题3：一辆汽车以2m/s2的加速度刹车后做匀减速直线运动，它停止运动前的最后1s内通过的位移是多少米。

分析：此题若沿着正向思维，按匀减速直线运动知识求解，需要列方程组求解，过程比较复杂，若把匀减速直线运动看作反向的、初速度为零的匀加速直线运动，则前1s位移S=at2/2=1m。这个问题也是逆向思维能力应用的一个典范。

涉及到加速度的运动过程，需要学生们在解题时有清晰的思路，要能够在头脑中模拟当时的运动形态，要能够从正向、反向分别重现当时的运动场景。教师在平时的教学中，应当有意识的培养学生的逆向思维能力，尤其是含有加速度的运动问题，这是非常典型的可以正逆转换的运动形式。具备良好的逆向思维，将会让学生们非常高效的解决各类物理问题。

结语

逆向思维在初中物理课程的教学中有着许多有价值的应用，许多物理问题的分析过程中，都需要借助逆向思维寻找突破。在平时的教学中，教师应当引导学生转换问题的思考方式，让学生们能够从正、反两反面利用公式、定理，在许多具体问题的解答，时也可以从反方向进行思考。这些都能够很好的锻炼学生的思维能力，让他们的综合物理素养得到有效提升。

（作者单位：江苏省盐城市初级中学）