浅谈逆向思维在牛顿运动定律中的应用

江少博

摘要：进入高中之后，随着物理知识学习的不断深入，运用逆向思维学习牛顿运动定律可以帮助我们快速掌握知识要点，提高物理学习积极性和趣味性。基于此，本文从一名在读高中生的视角出发，对应用逆向思维学习牛顿运动定律概念进行分析，讨论应用逆向思维理清牛顿运动定律思路的方法，研究了应用逆向思维进行牛顿运动定律实验的方式。

关键词：逆向思维；牛顿运动定律；高中物理教学

前言：牛顿运动定律作为高中物理学习的重要内容，在物理教学中占有重要的地位，对其进行科学的学习可以帮助我们的物理能力得到有效提升，从而保证了高中物理教学的水平和质量。逆向思维的应用为牛顿运动定律的教学带来了新的途径，帮助我们对牛顿运动定律的原理概念、解题思路和物理实验更好的学习，加强高中物理教学力度，推动我国教育教学水平的进步与发展。

一、应用逆向思维学习牛顿运动定律概念

牛顿运动定律是在高中进行普遍应用的物理知识，通过高中物理学习实现对牛顿运动定律的有效应用，而在牛顿运动定律的学习中，首先就是对其概念进行学习。牛顿第一运动定律、牛顿第二运动定律和牛顿第三运动定律共同组成了牛顿运动定律，而在对其概念进行学习的过程中，需要应用逆向思维进行分别学习。牛顿运动定律是围绕力进行的概念阐述的，这就需要对力进行分析，牛顿第三运动定律表明了力的本质是物体间的相互作用效果，想要对该概念进行学习，就可以使用逆向思維进行分析，通过分解力的习题来学习牛顿第三运动定律。

例如，A高中的一位物理老师进行例题教学，题目为“一个5N的力可以分解为什么？”，让学生在10N和10N、10N和20N、100N和110N、200N和200N四个选项中进行选择，并在学生自行选择后由老师给出解题方案。使用逆向思维进行解题，力的分解是其合成的逆运算，所以可以通过计算选项中的力进行解答，10N和20N合成力的最小值为10N，100N和110N合成力的最小值为10N，所以都不符合题目的要求，另外两个选项为该题的正确答案。

二、应用逆向思维理清牛顿运动定律思路

高中物理课程中的牛顿运动定律对我们需要达成的学习成果进行了一些规定。不仅需要对我们进行原理和概念的学习，还需要我们能够理清解题思路，在面对实际题目时也能够熟练的使用牛顿运动定律进行解题，这就涉及到对逆向思维的应用。在正向思维的解题过程中，往往是从已知量的角度出发，围绕题干进行习题的考虑和研究，应用牛顿运动定律，找出未知量与已知量之间的关系，以此建立该题的解题思路。但是在面对一些题目时，使用逆向思维则可以让解题的思路更加清晰，也容易让我们明白题目的内容，这种方式是从习题的待求量入手的，在逆向思维的基础上进行题目的反向推理，直至推理的内容与题目中的已知量相符合，建立逆向的解题思路，实现对题目的有效解答[1]。

例如，A高中一物理老师要求学生对“一辆车以20m/s2的加速度前进，且竖直后壁放一物体不会掉落，求解物体与车厢后壁之间的动摩擦因数。”这道题进行解答，并在学生自行计算后给出了逆向思维的解题办法，从动摩擦因数?的相关公式出发，公式为 ，又应用了牛顿运动定律 和 ，通过反向推倒的方式得到动摩擦因数的解题公式，进而实现对牛顿运动定律的逆向思维应用。

三、应用逆向思维进行牛顿运动定律实验

在应用牛顿运动定律的实验中，如果没有使用正向思维与逆向思维相结合的方式进行教学，就会给我们带来一种固有的印象，让我们认为一些实验只能通过同一种方式仅设置，不利对我们学习灵活性的培养。不但需要老师在进行正向思维实验教学时，不断穿插逆向思维的实验设计方式。老师针对牛顿运动定律的教学需要让我们在实践中完成对其的有效学习，无论是理论还是习题，都没有实验这种直观感受，让我们动手操作和观察过程，才能对牛顿运动定律理解的更加深刻，并且这种实验的方式还能够激发我们的学习兴趣，因此在实验过程中应用逆向思维进行教学可以收获良好的教学效果[2]。

例如，A高中物理实验课要求学生根据牛顿第二运动定律进行实验设计，大多数学生都是通过匀加速运动来进行研究的，教师以逆向思维对学生进行启发的引导，通过匀减速运动对牛顿第二运动定律来完成实验设计。该实验的设计是让滑块在倾斜的摩擦板上下滑，实现匀减速运动，并在其停止后对滑行距离、水平距离和运动高度进行测量，在更换摩擦板后重复试验，判断其中数据的关系，用以研究牛顿第二运动定律。应用逆向思维对牛顿运动定律的实验进行设计和学习，帮助学生对牛顿运动定律进行理解，提升学生的动手能力，从实践的角度对学生进行培养。

结论：综上所述，高中物理离不开对牛顿运动定律的学习，应用逆向思维帮助我们对牛顿运动定律进行学习，提升我们对这一原理的理解程度和学习能力，为高中物理的融会贯通提供保障。在牛顿运动定律的学习中应用逆向思维，从概念的角度强化我们的印象，为我们理清解题思路，为我们自主学习奠定基础，在实验中实现对我们实践能力的提高，实现高中物理对牛顿运动定律的有效学习和掌握。

参考文献：

[1]葛诗昂. 高中物理牛顿运动定律落实三维目标调查研究[D].苏州大学，2016.

[2]董志刚.浅谈物理课堂提问艺术[J].才智，2014（19）：172.