高中物理解題中逆向與順向思維的運(yùn)用

楊逸倫

(江蘇省鎮(zhèn)江市揚(yáng)中高級(jí)中學(xué) 212200)

在物理課程中，概念多、規(guī)律多、解題難是廣大學(xué)生反映的突出問(wèn)題.為什么一看就會(huì)的物理題，一解就錯(cuò)呢？當(dāng)然，與物理題自身的表述有關(guān)，也與我們學(xué)生對(duì)物理問(wèn)題的理解不到位有關(guān)，特別是在解題思路分析上，未能更好的把握物理現(xiàn)象與物理規(guī)律，導(dǎo)致解題“南轅北轍”.現(xiàn)結(jié)合高中力學(xué)概念及力學(xué)題，就解題思維的應(yīng)用展開(kāi)探析.

一、為什么要關(guān)注物理題中的解題思維

多數(shù)情況下，在面對(duì)物理題時(shí)，我們都樂(lè)于從數(shù)學(xué)計(jì)算中來(lái)運(yùn)用物理公式.然而，卻忽視了物理題自身的物理環(huán)境，偏離了物理現(xiàn)象及物理題考查知識(shí)點(diǎn)的初衷.我們?cè)诿鎸?duì)解答題時(shí)，通常會(huì)遵循“已知、求、解、答”四步驟來(lái)分析題意，梳理解題思路.當(dāng)然，這一分析方法并不錯(cuò)，但對(duì)于高中物理題，如果嚴(yán)格遵循該流程，則未能更好的展現(xiàn)解題過(guò)程，也可能形成思維定勢(shì)，帶來(lái)解題錯(cuò)誤.解物理題，要注重題意分析，每一道物理題，都要花費(fèi)相當(dāng)時(shí)間來(lái)分析題意，了解物理現(xiàn)象，細(xì)化考查知識(shí)點(diǎn)，梳理解題分析方法，特別是解題思維的明確，如何從順向或逆向思維中來(lái)洞悉解題旨意.如某題中一彈簧固定于頂端，下端懸掛一托盤(pán)，托盤(pán)中放置m的物體.靜止條件下，彈簧拉伸長(zhǎng)度比原來(lái)長(zhǎng)度多L.當(dāng)下拉托盤(pán)，使彈簧延伸ΔL，突然松手，求剛松手瞬間盤(pán)對(duì)物體的支持力.結(jié)合該題我們可以進(jìn)行如下分析：托盤(pán)在外力下拉伸ΔL，松手的那一刻，托盤(pán)與物有一個(gè)向上的加速度.假設(shè)，盤(pán)對(duì)物的支持力為N，則N如何計(jì)算？我們可以分析受力情況，得出N-mg=ma.但對(duì)于該向上加速度a，則無(wú)法直接表示.再分析加速度，當(dāng)該系統(tǒng)在未松手時(shí)，可以分析受力情況表示為F-(m0+m)g=(m0+m)a，但該式中的外力F不可知，但卻可以將之表示為F=R(L+ΔL)；分析該式，又缺失R，但可以通過(guò)未加外力時(shí)的平衡關(guān)系，得出RL=(m0+m)g.由此，可以對(duì)所有的未知量通過(guò)代數(shù)式來(lái)進(jìn)行表示.但我們從解題思路上，卻需要逆向思維，將之進(jìn)行反向求解.所以說(shuō)，解題思維的運(yùn)用，無(wú)論是順向還是逆向，都需要建立在解題的詳細(xì)分析基礎(chǔ)上.

二、關(guān)注物理概念的理解，為解題分析夯實(shí)思維基礎(chǔ)

物理學(xué)科知識(shí)綜合性強(qiáng)，尤其是物理概念的理解，既要從物理表達(dá)式來(lái)分析其物理知識(shí)點(diǎn)，還要從概念的內(nèi)涵來(lái)挖掘差異性.以高中力學(xué)概念為例，力學(xué)知識(shí)在表現(xiàn)形式上有很多，如重力、彈力、牛頓第一、第二定律等，這些力學(xué)概念，都是構(gòu)成力學(xué)問(wèn)題的基礎(chǔ)性知識(shí).要想實(shí)現(xiàn)對(duì)物理題的快速、準(zhǔn)確、有效解答，更需要明晰和透徹理解基礎(chǔ)概念.如對(duì)于重力，先要了解重力知識(shí)，再延伸重力的計(jì)算公式.也就是說(shuō)，從重力的概念入手，來(lái)確定其表達(dá)方式G=mg，而后獲得靈活的解題應(yīng)用.不過(guò)，面對(duì)物理題，概念還是基礎(chǔ)性的要求，我們還需要從題目中來(lái)發(fā)現(xiàn)隱藏條件.通常，物理題在解題前，需要分析和審題，需要就題目中包含的相關(guān)條件進(jìn)行梳理.題目中往往設(shè)置了一些思維障礙，如果無(wú)法梳理和明確，發(fā)現(xiàn)不了隱藏條件，則可能影響后續(xù)的解題思路和解題結(jié)果.所以說(shuō)，在審題環(huán)節(jié)，就是要挖掘其中的細(xì)節(jié).如果某題目中出現(xiàn)“光滑”二字，則意味著該處沒(méi)有摩擦力.同樣，解決力學(xué)問(wèn)題，還要綜合運(yùn)用力學(xué)知識(shí)點(diǎn)，包括摩擦力、重力等各個(gè)概念.解題的過(guò)程，就是紓解知識(shí)點(diǎn)的過(guò)程，特別是在力學(xué)知識(shí)體系中，只有全面、正確的挖掘力學(xué)知識(shí)，才能為解題創(chuàng)造有利的條件，才能避免出錯(cuò).比如在求解某摩擦力時(shí)，我們可以分析物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，是否能夠通過(guò)平衡關(guān)系來(lái)求解；如果涉及到其他的力，速度以及粗糙的接觸面，則需要應(yīng)有靜摩擦力、滑動(dòng)摩擦力來(lái)進(jìn)行判斷，由此，來(lái)為解題歸納出有效的思路.

三、突出物理解題思維關(guān)聯(lián)性，辯證選擇解題技巧

物理題在解題過(guò)程中，對(duì)學(xué)生而言，需要發(fā)揮思維力，結(jié)合題目?jī)?nèi)容來(lái)動(dòng)態(tài)選擇多維思維.如在物理力學(xué)問(wèn)題分析時(shí)，可以對(duì)整體進(jìn)行力學(xué)分析，也可以對(duì)局部獨(dú)立個(gè)體進(jìn)行受力分析.同樣，還可以根據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)來(lái)選擇不同的解題思維，這些都需要學(xué)生能夠從物體的受力狀況和對(duì)力學(xué)相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的聯(lián)合性分析后，來(lái)選擇最為合適的解題規(guī)律.順向或逆向思維的選擇，也是藉由對(duì)物理題目所指代的內(nèi)容，讓我們通過(guò)順序思維來(lái)分析，或者采用逆向思維來(lái)化簡(jiǎn)解題思路.如在某勻速行駛的卡車，制動(dòng)后經(jīng)過(guò)8秒停下，若在最后1秒通過(guò)的位移為2米，求卡車的加速度及勻速行駛速度.該題在分析時(shí)，我們可以采用順向思維，從卡車由勻速行駛，經(jīng)過(guò)8秒停下來(lái)分析不同時(shí)段的物理量變化情況，但是顯得解題過(guò)于繁瑣.如果我們將制動(dòng)過(guò)程看作初速度為零的勻加速運(yùn)動(dòng)的逆過(guò)程，采用逆向思維來(lái)分析，則最后1秒為勻加速運(yùn)動(dòng)的最初1秒的位移，則勻速運(yùn)動(dòng)速度就是勻加速運(yùn)動(dòng)的最終末速，根據(jù)力學(xué)運(yùn)動(dòng)知識(shí)，可以快速求解.

在高中物理，力學(xué)知識(shí)是重點(diǎn)，也是難點(diǎn).我們?cè)诮忸}實(shí)踐中，要結(jié)合題目已知條件，探析隱藏內(nèi)容，運(yùn)用多種思維來(lái)創(chuàng)新解題思路.順向、逆向思維也只是解題思維的一種方式，而對(duì)于許多物理問(wèn)題，我們還需要從不同角度、不同思路來(lái)運(yùn)用不同的分析方法，發(fā)散思維，聚合思維，以最有效的解題思路來(lái)化解物理難題，提升物理成績(jī).