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摘要:初中物理教学往往对正向思维关注较多,长期正向思维形式的思维定势会影响逆向思维的建立;又由于经正向思维转向逆向思维需要重新调整心理过程,重建心理过程的方向,这在一定程度上增加了正、逆向思维联结的难度,从而使得培养学生逆向思维能力成为初中物理教学中的一个难点。
关键词:逆向思维法;初中物理;教学;解题技巧;突破口
在初中物理教学中发现,学生在解决物理题时往往找不到解决问题的突破口,不知该如何下手去解决问题.那么,面对一个不知从何处下手的题目,如何得出答案呢?研究发现,在物理解题中运用逆向思维法,能够帮助学生找到解决题目的突破口,逆向思维法在初中物理的解题中发挥着不可替代的作用。
一、逆向思维法概述
在生活中,我们经常用到逆向思维法.比如,司马光砸缸的故事.一般人本能地会选择让身处缸中的人先离开水缸中的水,但是司马光运用逆向思维法,选择使水先离开人,于是在危难之际迅速地救了人.其实,逆向思维法就是从题设中的所求出发,一步步探索需要什么中间条件,最后所需要的条件都是题设中给出的已知条件.运用逆向思维法,通常需要思考几个问题:题目中所求的是什么;求出此问题需要哪些条件;把这条件当作结论,要得出此结论需要什么条件;等等.
多向性、发散性是逆向思维的一大特点,它为学生分析思考问题提供了广阔的想象空间,对于激发学生的创造性思维,克服思维方式的单一、理解的僵化、方法的刻板等弊端,开拓学生的思路有着十分重要的作用。如:作用在同一直线上,方向相同的3N和5N两个力,它们的合力多大?按正向思维很容易得出8N合力的结论。但如果改变提问方式,问合力为8N在同一直线同一方向上两个分力各多大?学生们争先恐后回答了许多答案,可以是3N和5N,也可以是2N和6N等等,学生的思路大大开拓了,进一步提问如果两个分力方向相反又如何呢?如果两个分力方向任意又如何呢?由此得出结论,只要符合平行四边形法则,以8N为对角线的任意两个分力为所求,从而明确了分力的方向与合力的关系。
二、逆向思维的两个常用方法
1、假设法。假设法是以假设为前提分析得出结论,若结论与假设吻合,则假设是对的,若结论与假设矛盾,则假设是错误的。如R1R2两电阻加恒定总电压时,当R1短路或开路,电路中电流及R1、R2两端电压分别多大?学生用正向思维困难并不大,若问题是R1取何值时电路中电流和R1或R2两端电压为最大?分析时可大胆假设R1是开路如何,R1短路又有何结果,把假设与结果逐一分析即可得出结论。
2、倒退法。倒退法是利用已有结果,逆向分析产生这个结果的原因,从而判断原结果是否正确。如电流表的改装问题,学生对何时用串联、何时用并联不易搞清,让学生用逆向思维式思考就容易多了,扩大电压表量程需要承受一个高电压,则应用电阻分压,分压则采用串联电路,故用串联规律解决之,同理也可分析出电流表的扩大量程。
三、在初中物理解题中运用逆向思维法例析
例1将一个空的玻璃瓶密封后投入水中,发现瓶子恰好是悬浮在水中的.那么,该瓶子的体积和该瓶子中的空气的体积的比是多少?(已知玻璃的密度为2.5×103)
解法1:(正向思维法)已知玻璃的密度为2.5×103,此时瓶子是悬浮在水中的,那么可假设此时的瓶子的密度与水的密度是相等的为1,即当该瓶子在缺少了容积的那部分质量后,其所剩下的和瓶子内的空气这一个整体的密度可以近似的看作1,此时可以假设总体积是V1,它的容积则为V2,玻璃的密度就是ρ1,而水的密度则是ρ2,那么就有ρ1V1-ρ2V1=ρ1V2,代入后可以得到其比值是为2.5∶2。
解法2:(逆向思维法)本题所求的是体积的比值,那么我们联想到密度的公式,自然而然就想到质量与二力平衡的问题,从而列出式子求解,而其后面的解题步骤同方法1的解题步骤。
点评:通过以上两种解题方法的比较,我们不难发现,运用逆向思维法解决问题简便易懂,能够很快解决问题,节省了解题时间,提高了做题效率.
例2 :一辆大卡车,装满货物后,总重量为35000N,它用10m/s的速度匀速行驶在水平的马路上,行驶10min后,该卡车受到的阻力是3000N,求在这段时间内该卡车总共行驶的距离.牵引力对该卡车做的功是多少?该卡车的功率是多少?
解析:该卡车在这段时间内总共行驶的距离为s=vt=10m/s×60×10s=6000m.由于该车做的是匀速运动,则说明该车的受力是平衡的,所以其牵引力与阻力是相等的。所以F=f=3000N。所以牽引力对该卡车做的功为W=Fs=3000N×6000m=18000000J。所以该卡车的功率是P=Wt=18000000J60×10s=30000W。
点评:本题中卡车装满货物后的总重量为35000N.它是题目中给出的一个干扰条件,是用来迷惑学生的.假如我们运用正向思维法,容易受到此条件的影响而走弯路.运用逆向思维法,可以自然地回避这个条件的干扰,按部就班地把需要的条件加以运用,从而简单快捷地解答本题。
总之,通过以上例题可以看出,在初中物理解题中运用逆向思维法,能达到独特的教学效果.初中是学生初步接触物理学习.教师要将逆向思维法渗透到物理教学中,让学生学会运用逆向思维法解决物理问题,培养学生分析问题的能力.这样,在遇到问题时,学生就不会死磕着用正向思维法去考虑问题,然而死磕半天都找不出解决问题的突破口.学会逆向思维,学生就能灵活多变地应对考试中的各个难题,正向思维不能解决,就立即转向逆向思维,从而快速解决问题,提高做题效率.当然,学生的学习和全面发展,也是需要较高的思维能力的,而在初中物理解题中运用逆向思维法,能够培养学生的思维能力,扩宽学生的思维方向,使学生由被动学习转变为主动学习.可见,在初中物理解题中运用逆向思维法,能够提高学生的解题效率,培养学生的思维能力,从而为学生今后的物理学习打下坚实的基础。
参考文献
[1]段永胜.逆向思维在初中物理教学中的应用.高等教育出版社,2013.
[2]蔺键.浅谈逆向思维在初中物理教学中的应用.中国校外教育,2013.
关键词:逆向思维法;初中物理;教学;解题技巧;突破口
在初中物理教学中发现,学生在解决物理题时往往找不到解决问题的突破口,不知该如何下手去解决问题.那么,面对一个不知从何处下手的题目,如何得出答案呢?研究发现,在物理解题中运用逆向思维法,能够帮助学生找到解决题目的突破口,逆向思维法在初中物理的解题中发挥着不可替代的作用。
一、逆向思维法概述
在生活中,我们经常用到逆向思维法.比如,司马光砸缸的故事.一般人本能地会选择让身处缸中的人先离开水缸中的水,但是司马光运用逆向思维法,选择使水先离开人,于是在危难之际迅速地救了人.其实,逆向思维法就是从题设中的所求出发,一步步探索需要什么中间条件,最后所需要的条件都是题设中给出的已知条件.运用逆向思维法,通常需要思考几个问题:题目中所求的是什么;求出此问题需要哪些条件;把这条件当作结论,要得出此结论需要什么条件;等等.
多向性、发散性是逆向思维的一大特点,它为学生分析思考问题提供了广阔的想象空间,对于激发学生的创造性思维,克服思维方式的单一、理解的僵化、方法的刻板等弊端,开拓学生的思路有着十分重要的作用。如:作用在同一直线上,方向相同的3N和5N两个力,它们的合力多大?按正向思维很容易得出8N合力的结论。但如果改变提问方式,问合力为8N在同一直线同一方向上两个分力各多大?学生们争先恐后回答了许多答案,可以是3N和5N,也可以是2N和6N等等,学生的思路大大开拓了,进一步提问如果两个分力方向相反又如何呢?如果两个分力方向任意又如何呢?由此得出结论,只要符合平行四边形法则,以8N为对角线的任意两个分力为所求,从而明确了分力的方向与合力的关系。
二、逆向思维的两个常用方法
1、假设法。假设法是以假设为前提分析得出结论,若结论与假设吻合,则假设是对的,若结论与假设矛盾,则假设是错误的。如R1R2两电阻加恒定总电压时,当R1短路或开路,电路中电流及R1、R2两端电压分别多大?学生用正向思维困难并不大,若问题是R1取何值时电路中电流和R1或R2两端电压为最大?分析时可大胆假设R1是开路如何,R1短路又有何结果,把假设与结果逐一分析即可得出结论。
2、倒退法。倒退法是利用已有结果,逆向分析产生这个结果的原因,从而判断原结果是否正确。如电流表的改装问题,学生对何时用串联、何时用并联不易搞清,让学生用逆向思维式思考就容易多了,扩大电压表量程需要承受一个高电压,则应用电阻分压,分压则采用串联电路,故用串联规律解决之,同理也可分析出电流表的扩大量程。
三、在初中物理解题中运用逆向思维法例析
例1将一个空的玻璃瓶密封后投入水中,发现瓶子恰好是悬浮在水中的.那么,该瓶子的体积和该瓶子中的空气的体积的比是多少?(已知玻璃的密度为2.5×103)
解法1:(正向思维法)已知玻璃的密度为2.5×103,此时瓶子是悬浮在水中的,那么可假设此时的瓶子的密度与水的密度是相等的为1,即当该瓶子在缺少了容积的那部分质量后,其所剩下的和瓶子内的空气这一个整体的密度可以近似的看作1,此时可以假设总体积是V1,它的容积则为V2,玻璃的密度就是ρ1,而水的密度则是ρ2,那么就有ρ1V1-ρ2V1=ρ1V2,代入后可以得到其比值是为2.5∶2。
解法2:(逆向思维法)本题所求的是体积的比值,那么我们联想到密度的公式,自然而然就想到质量与二力平衡的问题,从而列出式子求解,而其后面的解题步骤同方法1的解题步骤。
点评:通过以上两种解题方法的比较,我们不难发现,运用逆向思维法解决问题简便易懂,能够很快解决问题,节省了解题时间,提高了做题效率.
例2 :一辆大卡车,装满货物后,总重量为35000N,它用10m/s的速度匀速行驶在水平的马路上,行驶10min后,该卡车受到的阻力是3000N,求在这段时间内该卡车总共行驶的距离.牵引力对该卡车做的功是多少?该卡车的功率是多少?
解析:该卡车在这段时间内总共行驶的距离为s=vt=10m/s×60×10s=6000m.由于该车做的是匀速运动,则说明该车的受力是平衡的,所以其牵引力与阻力是相等的。所以F=f=3000N。所以牽引力对该卡车做的功为W=Fs=3000N×6000m=18000000J。所以该卡车的功率是P=Wt=18000000J60×10s=30000W。
点评:本题中卡车装满货物后的总重量为35000N.它是题目中给出的一个干扰条件,是用来迷惑学生的.假如我们运用正向思维法,容易受到此条件的影响而走弯路.运用逆向思维法,可以自然地回避这个条件的干扰,按部就班地把需要的条件加以运用,从而简单快捷地解答本题。
总之,通过以上例题可以看出,在初中物理解题中运用逆向思维法,能达到独特的教学效果.初中是学生初步接触物理学习.教师要将逆向思维法渗透到物理教学中,让学生学会运用逆向思维法解决物理问题,培养学生分析问题的能力.这样,在遇到问题时,学生就不会死磕着用正向思维法去考虑问题,然而死磕半天都找不出解决问题的突破口.学会逆向思维,学生就能灵活多变地应对考试中的各个难题,正向思维不能解决,就立即转向逆向思维,从而快速解决问题,提高做题效率.当然,学生的学习和全面发展,也是需要较高的思维能力的,而在初中物理解题中运用逆向思维法,能够培养学生的思维能力,扩宽学生的思维方向,使学生由被动学习转变为主动学习.可见,在初中物理解题中运用逆向思维法,能够提高学生的解题效率,培养学生的思维能力,从而为学生今后的物理学习打下坚实的基础。
参考文献
[1]段永胜.逆向思维在初中物理教学中的应用.高等教育出版社,2013.
[2]蔺键.浅谈逆向思维在初中物理教学中的应用.中国校外教育,2013.