初中物理解题中逆向思维的运用研究

2024-05-16 08:39房正芹
数理天地(初中版) 2024年6期
关键词:逆向思维解题技巧初中物理

房正芹

【摘要】初中物理是基础教育阶段一门非常重要的学科,对于培养学生的科学素养和创新思维能力具有重要意义.然而,由于初中物理学科的特性和初中學生思维方式的局限性,学生在解题过程中经常遇到困难.本文结合初中物理的教学现状,进一步分析解题中逆向思维的应用措施,并从“立足已知量,反向利用题干”“从问题入手,逆向计算求解”两个方面提出建议,以期提高学生的学习效果.

【关键词】初中物理;逆向思维;解题技巧

初中物理是物理学的基础阶段,对于学生掌握物理学知识和解决实际问题具有重要的作用.然而,初中物理问题往往具有一定的难度和复杂性,需要学生运用所学的物理知识和思维方法才能得以解决.逆向思维是一种反常规的思维方式,它在物理解题中具有重要的作用.通过对初中物理解题中逆向思维的运用进行研究,旨在帮助学生更好地理解逆向思维在解决物理问题中的作用和方法,提高学生的解题能力和物理成绩.

1 立足已知量,反向利用题干

逆向思维需要学生尝试反向利用题目中的已知量,看看能否通过已知量得出一些对解题有帮助的信息[1].接着,思考已知量和未知量之间的关系,看是否可以通过已知量推导出未知量[2].有时候这种关系可能比较隐蔽,需要深入挖掘.得出答案后,要回过头来重新审视题目和解题过程,确保答案符合题目的要求和条件.

例如 在讲解苏科版八年级下册物理8.3“探究重力大小与质量的关系”时,可以提出以下题目:

一个物体在地球表面的重力为50N,它的质量是多少?

逆向思维解题分析:

明确已知量和未知量:在这个问题中,已知量是重力(50N),未知量是质量(未给出).

逆向思考 质量和重力的关系:我们知道,质量是重力的“原因”,重力是质量的“结果”.因此,可以尝试从重力推导出质量.

应用物理公式:可以使用公式“G=mg”来表示重力和质量的关系,其中g是地球的重力加速度,常数取9.8N/kg.

代入已知量进行计算:将已知的重力(50N)代入公式G=mg,并将质量m设为未知数,可以得到方程 50=9.8m.

解方程:接下来就可以通过解这个方程来找到质量m的值.如果把这个方程移项并化简,可以得到m=Gg=50N9.8N/kg≈5.1kg.

检验答案:可以通过将这个答案(5.1kg)代入到G=mg中去检验这个答案是否正确.如果成立,则会发现计算出的重力(5.1kg×9.8N/kg=50N)与最初的已知量(50N)相符.

通过这个逆向思维解题法,可以看到,从已知的重力出发,通过思考质量与重力的关系,并使用适当的物理公式进行计算,成功地求出未知的质量.

2 从问题入手,逆向计算求解

逆向思维具有反常规、反直觉、反传统、反经验等特点,它善于从不同的角度和方向思考问题,突破思维定式,寻找新的解决方案.初中物理涉及的问题比较基础,但也有一些问题需要逆向思维才能解决[3].比如:杠杆平衡问题、力问题、滑轮组问题等.通过运用逆向思维,可以将复杂的问题简化,从而更容易地找到解题思路.

例1 在讲解苏科版九年级上册物理11.1“杠杆的平衡条件”时,可以给出题目:

一根杠杆两端分别挂着质量为M和m的两个重物,杠杆两段悬挂点距离相等,求杠杆平衡时的重物M和m的关系.

逆向思维分析:

题目中给出杠杆两端悬挂点距离相等,因此可以将这个条件作为已知量,逆向利用题干求解.

已知量:杠杆两端悬挂点距离相等,即动力臂等于阻力臂.

根据杠杆平衡条件,可知杠杆平衡时,动力×动力臂=阻力×阻力臂,即:

Mg×L=mg×L

其中,L表示杠杆两端的距离.因此,可以得到:

Mg=mg,所以 M=m.

例2 在讲解苏科版九年级上册物理11.2“功”时,可以给出题目:

一个质量为5kg的物体,在水平面上受到一个大小为20N的水平推力,移动了10m的距离.计算这个推力对物体所做的功.

根据逆向思维:

可以先确定已知量:推力的大小是20N,物体移动的距离是10m.

然后确定未知量:计算的是推力对物体所做的功.

接着逆向思考:既然要求功,可以考虑使用公式W=Fs,其中W是功,F是力,s是距离.

逆向思考后,代入已知量:将F=20N和s=10m代入公式.

最后计算出计算结果:W=20N×10m=200J.

因此,利用逆向思维,也可以得出推力对物体所做的功为:200J.

逆向思维在解题中可以帮助学生更好地理解和应用物理概念和规律[4].可以帮助学生突破思维定式,找到新的解题思路,提高解题能力和物理成绩.

3 结语

本文通过对初中物理解题中逆向思维的运用进行深入研究,发现逆向思维对于提高学生的解题能力和物理成绩具有显著作用.通过运用多角度思维、逆向解题等方法,可以帮助学生突破思维定式,找到新的解题思路.同时,一线物理教师应当注重教学模式的创新,为学生带来更加高效的解题方法,让学生的知识理解更加深入.

参考文献:

[1]吕武.初中物理解题中逆向思维的应用与培养策略[J].数理天地(初中版),2023(18):13-14.

[2]张永虎.逆向思维在初中物理解题中的运用探析[J].数理化学习(教研版),2023(05):12-14.

[3]霍媛媛.逆向思维在初中物理解题中的应用研究[J].数理化解题研究,2022(23):83-85.

[4]李小勤.基于逆向思维的初中物理解题指导[J].数理天地(初中版),2022(10):71-73.

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