逆向思维在初中物理解题中的应用研究

摘 要：在教学环节合理应用逆向思维，不仅能够帮助学生掌握新的解题思路，更能够使其获得新的物理技能，认识到物理课程的科学性、互动性特点.本文从初中物理教学活动入手，在对经典的物理问题进行解析的同时，思考如何借助逆向思维完成解题教学任务.

关键词：逆向思维;初中物理;应用策略

中图分类号：G632   文献标识码：A   文章编号：1008-0333（2022）23-0083-03

收稿日期：2022-05-15

作者简介：霍媛媛（1982.3-），女，江苏省扬州人，本科，中学一级教师，从事初中物理教学研究.[FQ）]

逆向思维从相反的角度、利用被忽视的材料帮助学生分析物理问题，借助合理假设、逆向推导等方法规划新的解题思路.对于学生来说，这是对按部就班的解题方法进行改革，也是对自身物理思维的深度开发.重视逆向思维在物理解题教学活动中的应用，能够更好地提升学生的物理素质.

1 逆向思维的应用优势分析

1.1 打破思维定势，学会思考

在初中物理教学活动中，越来越多的教师开始强调培养学生的逆向思维，但在教学工作中，其对于“逆向思维”的理解依旧十分片面：教师将逆向思维定义为一种从相反的角度进行解题、互动的物理教学手段，忽视了逆向思维所表现出来的创新性特点.对于学生说，逆向思维是打破思维定势、获取物理学习新方法的基本前提条件：传统的物理教学强调教学活动“按部就班”的推进，读题、解题、推导结论，这是学生在物理课堂中的主要学习思路.看似正在逐步解决物理问题，但学生的理性思维、逻辑推理能力正在受到考验：一旦出现难点，后续的物理学习也会受到影响.逆向思维则能够帮助学生打破思维定势，在物理学习活动中，学生可以从假设推导、设计对立结论、假设结果成立等不同的角度分析物理问题，并对问题中的盲点进行剖析.在部分情况下，拥有出色逆向思维的学生甚至可以直接跳过某些物理条件，直接通过现象与假设结论说明物理概念.思维定势被打破，学生也能够从新的角度理解物理知识.

1.2 创新物理教学，积极互动

逆向思维带有普遍性、批判性特点：一切物理问题都能够从相反的角度进行考虑，当有关现象存在对立统一的物理关系时，应用逆向思维解决相关问题甚至可能比正常思维更为高效.且逆向思维下的思考带有批判性特点，反常规、反习惯是逆向思维最为常见的表征.在初中物理教学活动中培养学生的逆向思维，可创新物理教学模式：学生可以利用尚未出现的物理条件解决物理问题，在推导关键知识点的同时给出可用的学习结论.在逆向思维的带动下，学生从完全相反的角度考虑问题，通过假设、推导、逻辑关系梳理等方式来证明自己的结论.学生的答案可能是错误的，但逆向思维下的思考却比传统的解题思路更为丰富，正如哲学中所说的，“山不向我走来，我便向山走去”.逆向思维下的教学更为开放，且允许学生从不同的角度进行思考，为物理教学的延伸提供了有利条件.

2 逆向思维在初中物理教学中的应用

2.1 应用逆向思维改变解题顺序，加快解题效率

在“一对多”的教学模式下，学生所掌握的解题方式与解题技巧完全来自于教师，这就导致了初中物理解题活动的趋同性特点：学生的思维不同，解题能力不同，但受到教师的教学理念的影响，大部分学生都遵循教师的引导完成解题任务，进而形成习惯性思维，在物理解题活动中不断重复应用某一技巧.这种解题方式虽然在一定程度上保障了教学效率，但破坏了学生的主观能动性，一旦出现更为复杂的物理问题，学生根本无法对其进行解答.

借助逆向思维改变传统的解题顺序，颠覆“先读题，再解题”的解题模式，能够加快学生的解题速度，使其在整理思路的过程中获得新的解题经验.以下列问题的解答为例：现在有一瓶油，油和瓶子的總质量为2.2kg，瓶子的质量为0.6kg，已知瓶子的容积为1.5dm3，请计算油的密度.在常规思路下，学生利用“整体的质量减去瓶子的质量得出油的质量，然后质量/体积”来及计算密度，解题思路与教师所传授的教学方法相符，在逆向思维下，可要求学生先寻找题目中的关键词，然后进行解题，“计算密度”“容积”“质量”等概念被学生整理出来，学生结合计算要求搜集信息，完成解题任务.从解题流程上来看，计算过程似乎更加复杂，但在逆向思维下，学生能够准确回答“求什么”的核心问题，保障解题的高效率.利用逆向思维先尝试推导解题要求，学生可以对关键数字进行归纳、整理，并配合密度、质量、体积等单位尝试推导解题思路：或是求解容积、密度等物理量，或是根据问题的答案来对比差值.逆向思维可帮助学生快速做出假设，随后在诸多假设中选择可用的解题思路，进而加快解题速度.

2.2 应用逆向思维寻找解题思路，保障解题准确

保证思路正确是学生顺利完成解题任务的第一要求.因思路错误而产生解题错误的问题较为常见：在审题、解题的过程中，部分学生无法理清题目与物理条件之间的数量关系，导致物理概念与已知量相互混淆，从而产生计算上的错误.配合逆向思维重新确定解题思路，在相反的方向推导并归纳解题活动，能够有效提高学生的物理解题效率.

借助逆向思维寻找解题思路，除帮助学生掌握基本的解题流程外，更能够保障解题活动的准确、高效.以下列物理问题的解答为例：密封的塑料盒被放入水中，发现塑料盒正好可以悬浮在水面上，问塑料盒的体积与塑料盒中空气的体积之比是多少？（塑料盒的密度已知）这是初中物理解题活动中常见的分析问题，解题难度较大，部分学生认为，题目中没有给出明确的物理概念，此问题无解.一些学生在思考的过程中则拘泥于“已知量”的计算：计算塑料盒的内部容积，计算空气的整体密度，之后才能得出塑料盒的体积与空气的体积比.整个计算过程尤其复杂.教师可利用逆向思维引导学生进行分析：塑料盒浮在水面上，证明浮力与塑料盒的重力相等，塑料盒内的空气和塑料盒同时受到浮力，则二者所受的浮力之和为水的浮力，根据二力平衡法则可快速确定解题思路.为训练学生的逆向思维，要对题目中的关键物理量进行拆分：不以物理概念的视角去审视相关物理量，而是强调物理概念的独立性特点.如上述问题当中，将纸盒体积、空气质量、浮力视为三个对等因素，学生则可以快速从问题当中提取出所需要的物理信息.在逆向思维的带动下，一些看似无解的问题也能被回答，学生的解题能力得到逐步提升.

2.3 应用逆向思维合理假设结果，推导解题过程

当部分物理问题无法求得答案时，教师会选择借助假设的方式帮助学生整理思路，将对问题的思考转化为对结论的推导，在证明结论的过程中得出对应的物理答案.在应用逆向思维进行解题的过程中，这种“先给答案，再算过程”的解题方式也发挥出了较大的价值：借助对答案的重新推导，学生能够独立规划解题思路，从而在证明结论的同时掌握物理学习方法.

逆向思维下的“假设解题法”在初中物理证明题的应用中较为常见.在解答相关问题时，可对学生的逆向思维与解题策略进行应用.以下列问题为例：卡车承载货物时的重量为35000N，其以10m/s的速度在马路上行使十分钟，卡车所受的阻力为2500N，问卡车行进到10分钟时，牵引力的做功是否达到2000000J.在计算的过程中，学生结合阻力、牵引力等概念进行计算，得出计算结果.在逆向思维的带领下，可尝试假设结果，借由对结果的验证得出结论：假设卡车做功达到了2000000J，根据做功公式，则W=Fs=2500N×6000m，结论错误，证明卡车在运动的过程中所做的功无法达到相应标准.通过逆向思維，学生学会在问题中假设结论，以证明结论是否存在为解题思路进行计算.相较于传统的计算方式，其免除了比较大小、重复计算的过程，整体的计算效率得到了进一步的保障.2.4 应用逆向思维调动解题经验，构建知识结构

学生借助当前所掌握的物理知识来解答相关问题，虽然具备了优秀的应用物理知识的能力，但对于物理概念的掌握较为局限，其忽视了物理知识之间的“联动性”特点.在逆向思维的带领下，教师可帮助学生重新规划解题思路，将已经掌握的、快要遗忘的物理知识重新调动起来，在教学环节加以应用.对于学生来说，其对于“复习”活动的兴趣远远高于教学活动，当学生能够利用既有的物理知识解决新的物理问题时，解题热情也会随着教学活动同步增长.

教师可利用逆向思维调动学生的解题经验，将不同的物理知识点联系起来，帮助学生确定解题方向.以下列物理辨析题的教学为例：下列描述中，所涉及到的物理知识与其他现象不相同的选项是：

（1）冰在阳光下融化

（2）发动机运转

（3）电机带动电扇吹风

（4）卡车在公路上行驶

在解题的过程中，学生直接将答案A提取出来，，因为选项A是热量变化的过程，但部分学生会给出反对意见，认为BCD三个选项中也包含热量的变化.教师可引导学生对“热量”与内能两个物理概念进行分析，在掌握正确的物理知识之后给出答案.在物理教学活动中，概念混淆是导致学生无法正确解题的重要原因，在分析问题的过程中，可将对应的物理知识在题目之后标注出来，以此来进行解题.先归纳知识，再回顾问题，能够提升学生的解题正确率.

2.5 应用逆向思维总结解题方法，形成解题框架

教师不仅要强调学生解题技能的训练，更要引导学生形成独特的解题方法，使其在解答某一类型的物理问题时掌握相应的解题技巧，提升学生的解题效率.部分学生正在尝试配合物理知识归纳相应的解题框架，但受限于个人能力，学生很难清晰的展示当时的解题思路与解题方法，导致后续的解题活动“半途而废”.在应用逆向思维开展解题教学活动的过程中，当学生给出某种解题方法时，教师可对其进行引导，以此来帮助学生掌握系统化的解题技巧.

2.6 应用逆向思维给出相同结论，提高解题效率

逆向思维不仅能够帮助学生从相反的角度考虑问题，在引导学生思考、解题的过程中，甚至可以根据题目的解答要求来省略解题过程，以此来充分锻炼学生的物理思维.配合逆向思维实施物理解题教学，教师可尝试通过“给出相反结论”的新方式来解答相关问题：给出明显不成立的物理结论，省略推导、验算的过程，保障物理教学活动的高效性.

逆向思维引导着学生从不同的、乃至于截然相反的角度思考物理问题，不仅能够加快学生理解问题的效率，更能够帮助学生掌握新的解题技巧与解题方法，使其在解题的过程中不断积累经验.在应用逆向思维的过程中，要鼓励学生通过设置相反结论、提出假设问题等方法实施教学工作.重新认识物理知识，以此来保障物理教学质量.

参考文献：[1]

向梅萍.逆向思维在初中物理教学中的实践[J].试题与研究，2020（20）：133.

[2] 汤中华.逆向思维在初中物理解题中的应用[J].数理化解题研究，2021（5）：68-69.

[3] 刘晨江.逆向思维在初中物理解题中的应用[J].中学生数理化（教与学），2021（2）：81.

[责任编辑：李 璟]