正推法与反推法在高一物理解题中的应用

莫勇芳

摘要：高中物理教学在知识层面是让学生掌握基本物理概念、物理规律，方法层面是培养学生的思维能力。在解题中运用的正推法与反推法正是思维能力的体现。因此本文将正推法与反推法在高一物理解题中的应用进行了研究，并且将这两种解题思路进行结合，这样更利于解题和培养学生的思维。

关键词：正推法;反推法;高中物理

根据皮亚杰的认知发展阶段性理论，高一学生仍处于形式运算阶段。虽然高一学生的思维能力中包含有一些初步的逻辑推理能力了，但是仍需要具象思维的支持。所以，徐旭辉研究了如何培养学生在习题应用中的推理能力，并提出了“分析过程、找准关系——推理完整、表达规范——归纳总结、进行内化”的推理能力培养程序。本文涉及的正推法和反推法，类似于事情发展的因果联系。学生最初掌握的方法是正推法。它是从已知条件出发，经过分析推理，从而解决问题。而反推法则是从问题出发，反推出已知条件后，问题得以解决。反推法在初中物理习题中的应用，李秀丽、吴军岭和符海东已作了相关的研究。李秀丽以两道例题为例，展示了反推法的思维过程;而吴军岭则总结了反推法解题的基本要点。本文则研究了正推法和反推法在高一物理解题中的运用。

一、正推法与反推法在高一物理解题中的应用

高中物理题大部分都是需要通过推理才能得以解决。本文以物体的天体运动为例来分别阐述正推法、反推法以及结合正反推法这三种解题思路。

（一）正推法在物理解题中的应用

例题：小明乘宇宙飞船来到某颗星球的表面，然后他在高为H 处的山坡上以初速度v0 沿水平方向上抛出一个小球，小球经过一段时间后落到了星球表面，小明利用测量工具测得抛出点与落地点之间的水平距离为L，通过查阅资料，知道了星球的半径为R，求这颗星球的第一宇宙速度。

解析：已知小球做平抛运动，根据运动的水平距离L 和初速度V0，得出小球下落的时间T。已知下落时间T 和下落高度H，得出星球表面的g。已知g、R 后，在忽略自转的情况下，根据星球表面物体的万有引力几乎等于自身重力，得到星球质量M 与引力常量G 的乘积。再根据F 万等于F 向，就可得到星球的第一宇宙速度v。具體的思维过程如图 1。

（二）反推法在物理解题中的应用

分析：想要求得星球的第一宇宙速度v，根据F 万和F 向，就必须知道引力常量G 和星球质量M。再根据星球表面物体的万有引力几乎等于自身重力，因此想得到第一宇宙速度 v，需要知道星球表面的g。要得到g，就需要再读题，知道可利用题目给出的高度H，但还缺少下落时间T。下落时间T 可利用题目中告诉的小球的初速度v0 以及水平距离 L 求得。反推至此处，第一宇宙速度就可求得，具体的思维过程如图 2。

（三）正推法与反推法在物理解题中的结合使用

分析：首先审题时，发现涉及两个运动，即平抛运动与天体运动。关于平抛运动，涉及的公式单一，使用正推法。关于天体运动，因涉及最后求解量，使用反推法。若想得到星球的第一宇宙速度v，根据F万等于F 向，就必须知道引力常量G 和星球质量M。结合正推法得到的结果，立即想到利用黄金代换，由此问题得以解决。具体的思维过程如图3。

三、结语

本文以高一物理中有关平抛运动和天体运动的计算为例，探讨了正推法与反推法在物理解题中的应用。先研究单独使用正推法与反推法的解题思路，再将这两种推导方法结合使用，得出在高一物理解题中最好将正推法与反推法结合使用。认真读题后，再分析物体的运动情况和受力情况，利用正推法可处理单一的过程，轻易就能得出相关物理量，再结合所求解的物理量，选择牛顿运动定律或功能关系求解。

参考文献：

[1] 尹璐，臧敏，王晶莹 . 国内外物理推理能力的研究述评[J]. 中学物理，2010，28（19）：3-5.

[2] 徐旭辉 . 在初中物理习题教学中学生推理能力培养策略的研究[J].苏州大学，2009.

[3] 李秀丽. 反推法在物理解题中的应用[J].商洛师专学报（自然科学版），1997（2）：72-74.

[5] 符海东. 物理正推法与反推法教学中学生思维能力的培养[J]. 新教育，2015（2）：32.