轉(zhuǎn)換角度巧解問題

【摘 要】初中物理教學(xué)中許多問題難以直接解答，但如果變換思路，從另外一方面入手，問題便會(huì)迎刃而解。

【關(guān)鍵詞】逆向思維；變通；模型；思維轉(zhuǎn)換

初三復(fù)習(xí)階段物理習(xí)題浩如大海，題型五花八門，但其依據(jù)基本是對(duì)提出的模型交替變更，提供材料的形式，改頭換面，設(shè)計(jì)新的模型，其目的在于擴(kuò)大學(xué)生視野、加深對(duì)問題的理解、鞏固已學(xué)知識(shí)、增強(qiáng)思維轉(zhuǎn)換，促進(jìn)創(chuàng)造性思維能力的發(fā)展。逆向思維是背離原來的認(rèn)識(shí)并在相對(duì)立的意義上去探索新的發(fā)展可能性，由于思維與原來認(rèn)識(shí)相反，是在與原來習(xí)慣思維相反方向上進(jìn)行的，逆向思維從反面觀察問題，打破心理上的思維定勢(shì)，沖破習(xí)慣思維的束縛，在與原來認(rèn)識(shí)方向相反的方向上尋求解決問題的新方法，有時(shí)會(huì)產(chǎn)生意想不到的良好效果或獲得新的發(fā)明和創(chuàng)造。

思維作為物理教學(xué)中的一種重要的思維方法，在社會(huì)實(shí)踐和學(xué)習(xí)的過程中，人們都有這樣的體驗(yàn):當(dāng)你對(duì)某一問題冥思苦想而不得其解時(shí)，不妨從它的反面去想一想，這樣常使人茅塞頓開，獲得意外的成功。遇到新模型時(shí)學(xué)生感到無從下手，其障礙在于不善于把新模型與典型進(jìn)行比較，去認(rèn)識(shí)和把握新、舊模型在物理本質(zhì)上的共性，對(duì)此，教師通過組織有效的習(xí)題教學(xué)，幫助學(xué)生在紛繁復(fù)雜的模型中分析和對(duì)比，找出共性，深究共同的物理本質(zhì)，從而跨越思維障礙，促進(jìn)其創(chuàng)造性思維能力的發(fā)展，實(shí)現(xiàn)由知識(shí)到能力的質(zhì)的飛躍。

一、習(xí)題教學(xué)中的思維轉(zhuǎn)換

例1：如圖所示電源電壓不變，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R′，電壓表示數(shù)為10V時(shí)，變阻器R′消耗的電功率為10瓦，調(diào)節(jié)變阻器滑片到另一位置，電壓表示數(shù)為5V，此時(shí)變阻器R′消耗的電功率為7.5瓦，求電源電壓和定值電阻R的阻值。

分析：本題所給的條件是定值電阻R兩端的電壓，而電功率則是變阻器R′的電功率，依據(jù)對(duì)應(yīng)關(guān)系不可直接計(jì)算，同時(shí)題中變阻器R′的數(shù)值是變化的，故不可以用I2R′，和U2/R′求R′的電功率只可以用UI來計(jì)算。

如果設(shè)電源電壓為U，則R′兩端的電壓兩次分別為U-10和U-5對(duì)應(yīng)電流與定值電阻R中是相同的，分別為10/R和5/R依題意有（U-10）*10/R=10和（U-5）*5/R=7.5解得U=20V，R=10Ω，此題通過思維轉(zhuǎn)換以R兩端的電壓和電源電壓求出了R′兩端的電壓，此為解題的關(guān)鍵。

例2：如圖所示，光屏上恰能得到燭焰清晰的像，試說明成像的性質(zhì)，若將光屏和燭焰的位置對(duì)調(diào)，光屏上還能成清晰的像嗎？若能，請(qǐng)說明成像的性質(zhì)，若不能，請(qǐng)說明理由。

分析:從圖中可以看出物距大于像距，則物體長度大于像的長度，且像與物體在透鏡兩側(cè)，所以一定成倒立縮小的實(shí)像，若將光屏和燭焰位置對(duì)調(diào)，依據(jù)光路的可逆性，則物距小于像距，所以則物體長度小于像的長度，因此成倒立放大的實(shí)像。

二、新課教學(xué)中的思維轉(zhuǎn)換

蘇科版八年級(jí)上冊(cè)第四章第四節(jié)《照相機(jī)與眼睛、視力的矯正》，對(duì)于視力的矯正，課本是這樣設(shè)計(jì)的：將凸透鏡看作是人的眼睛的晶狀體，光屏看作視網(wǎng)膜，給眼睛戴上近視眼鏡，使?fàn)T焰在視網(wǎng)膜上成清晰的像并準(zhǔn)確標(biāo)出光屏的位置，取下近視眼鏡，光屏上的像變得模糊了，前后移動(dòng)光屏，使光屏上呈現(xiàn)清晰的像，并標(biāo)出光屏此時(shí)的位置，以此來說明近視眼鏡的作用是使像相對(duì)于晶狀體向后移動(dòng)，從而使像落在視網(wǎng)膜上，換用遠(yuǎn)視眼鏡重復(fù)上面的實(shí)驗(yàn)得出遠(yuǎn)視眼鏡的作用是使像相對(duì)于晶狀體前移，從而使清晰的像落在視網(wǎng)膜上。按此法講授學(xué)生很難理解，實(shí)際上這樣的設(shè)計(jì)思路沒有從矯正眼睛的角度去分析問題，只是從近視眼這種現(xiàn)象間接分析凹透鏡的作用，為此，在教學(xué)中，這樣設(shè)計(jì)的好處是學(xué)生近視眼像成在視網(wǎng)膜前，但學(xué)生很難弄懂為什么戴凹透鏡就正好成像于視網(wǎng)膜上呢，實(shí)際上該實(shí)驗(yàn)在說明矯正視力缺陷上確實(shí)不太明顯，學(xué)生也不太好懂，為此，在教學(xué)中本人對(duì)實(shí)驗(yàn)順序做了少許改動(dòng)：在光具座上依次放置蠟燭、透鏡和光屏，調(diào)整物距和像距且保持物距大于兩倍焦距，此時(shí)所成的像是倒立、縮小的實(shí)像，在光具座上依次放蠟燭、透鏡（甲）和光屏，調(diào)整物距和像距，使光屏上成倒立、清晰、縮小的實(shí)像，記下此時(shí)光屏的位置。

1.在凸透鏡（甲）前面再放置一塊凸透鏡（乙），觀察光屏上的像是否清晰？

2.前后移動(dòng)光屏直到光屏上成像最清晰，記下此時(shí)光屏所在的位置，比較光屏現(xiàn)在的位置比原來是前移還是后移了。

3.取下凸透鏡（乙）換上凹透鏡。

4.前后移動(dòng)光屏直到光屏上成像最清晰，記下此時(shí)光屏所在的位置，比較光屏現(xiàn)在的位置比原來是前移還是后移了。這樣變換后，學(xué)生很容易就能掌握視力矯正的原理和方法。

以上幾例的分析我們可以得到這樣一個(gè)通過變式解物理問題方法，從一般的模型中去發(fā)現(xiàn)、分析、對(duì)比，從中抽象出與已知的典型模型所具有的共性——物理本質(zhì)，然后選擇反映這種物理本質(zhì)的物理知識(shí)（概念、規(guī)律、理論等）進(jìn)行解答。從這種“分析、對(duì)比、選擇、解答”過程中去加深對(duì)所學(xué)物理知識(shí)的進(jìn)一步理解，從而得到思維變通性的訓(xùn)練，進(jìn)而促進(jìn)創(chuàng)造性思維能力的發(fā)展。

（作者單位：江蘇省泰州中學(xué)附屬初級(jí)中學(xué)）