物理综合试题,往往设计到多个物理过程,所以解题需要一定方法。其实,有一种说法,学会数理化,走得天下都不怕?为什么呢?因为理科是一种注重思维分析,所以养成良好解题思维习惯,是中学物理的一个最核心的素养。
这种思维分析习惯,在很早以前我们把叫做倒退法,不过由于思维科学发展,按照现在说法,就是思维导向图。逆推法解题是针对那些从正面无法进行或者比较繁琐的题目,打破常规从逆向思维的角度出发,找到解题的关键.简单说就是从未知结果推到已知条件,或者从问题结论或结果去寻找。
所谓思维导向图,就是分清物理过程,从需要解决问题开始,逐渐寻找满足条件,一种索源到已经。其实,这种有结果朝已经寻源的思维称为逆向思维.逆推法属于逆向思维的解题方法.在逆推法的解题过程中要注重分析问题的条件,问题的目标,问题的结构等等.逆推法的路线就是“欲知—需知—已知”,由于逆推法的探索路线与传统探索式解题过程恰恰相反,所以在一些繁杂题目上灵活运用逆推法解决初中物理题目往往会收到意想不到的结果。
逆向思维也叫求异思维,它是对司空见惯的似乎已成定论的事物或观点反过来思考的一种思维方式。敢于“反其道而思之”,让思维向对立面的方向发展,从问题的相反面深入地进行探索,树立新思想,创立新形象。
当大家都朝着一个固定的思维方向思考问题时,而你却独自朝相反的方向思索,这样的思维方式就叫逆向思维。人们习惯于沿着事物发展的正方向去思考问题并寻求解决办法。其实,对于某些问题,尤其是一些特殊问题,从结论往回推,倒过来思考,从求解回到已知条件,反过去想或许会使问题简单化。
这种逆向思维在物理规律发现中,有着举足轻重妙用。我们来看电磁感应现象发现,就是是一种思维最典型应用。
1820年丹麦哥本哈根大学物理教授奥斯特,通过多次实验存在电流的磁效应。这一发现传到欧洲大陆后,吸引了许多人参加电磁学的研究。英国物理学家法拉第怀着极大的兴趣重复了奥斯特的实验。果然,只要导线通上电流,导线附近的磁针立即会发生偏转,他深深地被这种奇异现象所吸引。
当时,德国古典哲学中的辩证思想已传入英国,法拉第受其影响,认为电和磁之间必然存在联系并且能相互转化。他想既然电能产生磁场,那么磁场也能产生电。
为了使这种设想能够实现,他从1821年开始做磁产生电的实验。无数次实验都失败了,但他坚信,从反向思考问题的方法是正确的,并继续坚持这一思维方式。
十年后,法拉第设计了一种新的实验,他把一块条形磁铁插入一只缠着导线的空心圆筒里,结果导线两端连接的电流计上的指针发生了微弱的转动!电流产生了!
随后,他又设计了各种各样的实验,如两个线圈相对运动,磁作用力的变化同样也能产生电流。
法拉第十年不懈的努力并没有白费,1831年他提出了著名的电磁感应定律,并根据这一定律发明了世界上第一台发电装置。
如今,他的定律正深刻地改变着我们的生活。法拉第成功地发现电磁感应定律,是运用逆向思维方法的一次重大胜利。
其实,这种逆向思维在中国古代也有,只是作为一种智慧提现在我们历史故事里。司马光字君实,陕州夏县人也。光生七岁,凛然如成人,闻讲《左氏春秋》,爱之,退为家人讲,即了其大指。自是手不释书,至不知饥渴寒暑。群儿戏于庭,一儿登瓮,足跌没水中,众皆弃去,光持石击瓮破之,水迸,儿得活。——元末·阿鲁图的《宋史》说:司马光字君实,陕州夏县人也。光生七岁,凛然如成人,闻讲《左氏春秋》,爱之,退为家人讲,即了其大指。自是手不释书,至不知饥渴寒暑。群儿戏于庭,一儿登瓮,足跌没水中,众皆弃去,光持石击瓮破之,水迸,儿得活。
逆向思维方法,对于我们物理思维培养也是很重要的。按照人们认识自然习惯,我们有可以把逆向思维法分成一下几种类型:
1、反转型逆向思维法。
这种方法是指从已知事物的相反方向进行思考,产生发明构思的途径。事物的相反方向”常常从事物的功能、结构、因果关系等三个方面作反向思维。比如,市场上出售的无烟煎鱼锅就是把原有煎鱼锅的热源由锅的下面安装到锅的上面。这是利用逆向思维,对结构进行反转型思考的产物。
2、转换型逆向思维法。
这是指在研究问题时,由于解决这一问题的手段受阻,而转换成另一种手段,或转换思考角度思考,以使问题顺利解决的思维方法。如历史上被传为佳话的司马光砸缸救落水儿童的故事,实质上就是一个用转换型逆向思维法的例子。由于司马光不能通过爬进缸中救人的手段解决问题,因而他就转换为另一手段,破缸救人,进而顺利地解决了问题。
3、缺点逆向思维法。
这是一种利用事物的缺点,将缺点变为可利用的东西,化被动为主动,化不利为有利的思维发明方法。这种方法并不以克服事物的缺点为目的,相反,它是将缺点化弊为利,找到解决方法。
同学在物理中学过叫微波炉,它是利用电磁波可以穿透物体,在物体内外同步加热,这样达到很快加热食物作用,但是,它有一个天然缺点,就是微波炉里不能放金属容器,因为金属容器在电磁波里,相当于做切割磁感线运动,这样会产生感应电流。但是,这个缺点刚好导致另一种加热设备产生,那就是我们现在使用的电磁炉。宜昌市中考还把它作为一个材料,因为电磁炉比电炉有一个优点,刚才是微波炉缺点。因为电磁炉产生电磁波,金属容器产生电流发热来加热食品,刚好炉体本身不发热,所以加热同样多食品,它做得额外功少,炉子效率高。
逆向思维是反过来思考问题,与人类常规思维方法不同,不过同学们每天解题,就是培养一种反向思维习惯,这也是物理这么课对同学们培养一个核心素养。如果我们运用逆向思维去思考和处理问题,实际上就是以“出奇”去达到“制胜”。因此,逆向思维的结果常常会令人大吃一惊,喜出望外,别有所得!也会为你物理成绩增色不少!
2018年9月25日于宜昌市夷陵区吾同斋