論中學(xué)物理教學(xué)如何提高學(xué)生逆向思維能力

[摘 要]：逆向思維是創(chuàng)造性思維的一種，對(duì)于中學(xué)生的物理學(xué)習(xí)具有重要意義。本文結(jié)合逆向思維向?qū)W生介紹重要的物理發(fā)現(xiàn)、引導(dǎo)學(xué)生利用逆向思維解決物理難題、引導(dǎo)學(xué)生利用逆向思維解決物理難題三個(gè)角度探討了提高學(xué)生逆向思維能力的方法。

[關(guān)鍵詞]：物理教學(xué) 逆向思維 提高

通常而言，人們是按著正向的思維方式去思考問題的，這樣有時(shí)是可以找到出路，獲得不錯(cuò)的效果。不過，也存在很多情況之下，正向思維令人越走越偏、越走越難。特別是在物理學(xué)當(dāng)中，很多問題如果從正向去分析往往容易陷入“山重水復(fù)疑無(wú)路”的困境，而一旦運(yùn)用逆向思維，卻容易取得意料之外的效果。這是因?yàn)榉聪蛩季S是一種擺脫常規(guī)束縛的創(chuàng)造性思維方式。正是因?yàn)檫@樣，在物理教學(xué)中如何傳授逆向思維策略，訓(xùn)練學(xué)生的逆向思維能力，使他們養(yǎng)成逆向思維的習(xí)慣和品質(zhì)，培養(yǎng)其創(chuàng)造性思維和創(chuàng)新的意識(shí)就成我物理教學(xué)關(guān)注的重點(diǎn)。結(jié)合自身的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，本文試圖從以下三方面探討提高學(xué)生逆向思維能力的方法。

一、結(jié)合逆向思維向?qū)W生介紹重要的物理發(fā)現(xiàn)

教師可以通過介紹一些因?yàn)槟嫦蛩季S而獲得的重大物理學(xué)發(fā)現(xiàn)，讓學(xué)生得以充分理解和體會(huì)其中的概念。與此同時(shí)，也能使他們從中對(duì)逆向思維的極大創(chuàng)造性和積極意義有形象化的認(rèn)識(shí)。

比如，法拉第就是一個(gè)善于逆向思維的典型人物。1820年他發(fā)現(xiàn)電流的磁效應(yīng)之后又仔細(xì)加以分析。從“電生磁”當(dāng)中獲得啟示，運(yùn)用逆向思維進(jìn)行設(shè)想：既然電能生磁，那么反過來磁場(chǎng)能否產(chǎn)生電流呢？帶著這一疑問，法拉第花了10年時(shí)間來進(jìn)行研究，終于在1831年發(fā)現(xiàn)了著名的電磁感應(yīng)現(xiàn)象，證明了磁能生電。這一發(fā)現(xiàn)使得人類文明進(jìn)入了“電器時(shí)代”，其影響一直延續(xù)至今。另外一位偉大的科學(xué)家伽利略也是運(yùn)用逆向思維的一大贏家。他將“水的溫度升高，體積就會(huì)膨脹”這一定理的反向加以思考，得出“水的體積變化也可以反映出水的溫度”的猜想。然后經(jīng)過試驗(yàn)，制成了世界上的第一支溫度計(jì)。

因此，在物理教學(xué)之中，教師要有意識(shí)引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行逆向思維，從事物的反面提出一些問題，探尋其內(nèi)在的矛盾以及矛盾的變化規(guī)律。這就需要物理教師深入地挖掘書本上的教學(xué)內(nèi)容，并且在實(shí)際的教學(xué)中運(yùn)用有效的方法對(duì)學(xué)生加以點(diǎn)撥，從而讓他們逐漸學(xué)會(huì)自己進(jìn)行逆向思考。

值得一提的是，為使教學(xué)內(nèi)容充分吸引學(xué)生，從而獲得預(yù)期的教學(xué)效果，教師應(yīng)該在調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣上多下功夫。結(jié)合逆向思維向?qū)W生介紹重要的物理發(fā)現(xiàn)就是一個(gè)不錯(cuò)的選擇。有些問題，在正向思維之下無(wú)法解釋清楚，但是只要采用逆向思維來加以分析往往能取得不錯(cuò)的成效。比如學(xué)習(xí)“慣性”時(shí)，學(xué)生通常難以理解對(duì)為什么“在勻速直線行駛的列車上豎直上拋后的小球會(huì)落回原位”。這個(gè)問題從正面來解答和分析的話，學(xué)生往往不是很容易接受。教師這時(shí)不妨從反向加以考慮，例如可以舉例子說，如果勻速直線行駛的列車中豎直上拋的小球是落在后方的話，那么生活在地球上的我們不用交通工具的話只用原地向上跳起是不是就會(huì)落到我們的后方了？因么我們的地球每天都在不停的自傳。這樣的反向問題不但可以啟發(fā)學(xué)生進(jìn)行逆向思維，也能增強(qiáng)物理課的趣味性。

二、引導(dǎo)學(xué)生利用逆向思維解決物理難題

如果遇到一些用常規(guī)方法難以解決或解決起來比較繁瑣的問題，教師可用逆向思維的方法引導(dǎo)學(xué)生從反方向來思考分析和解決。

物理學(xué)中有些概念比較難以理解。面對(duì)這種情況，教師可以引導(dǎo)學(xué)生從反響進(jìn)行思考、對(duì)比，這樣就能使學(xué)生對(duì)其形成比較深刻和準(zhǔn)確的概念。比如，速度與質(zhì)量；溶解與凝固；汽化與凝結(jié)等等。此外，提出和新內(nèi)容相關(guān)的問題來啟發(fā)學(xué)生進(jìn)行逆向思維也是一個(gè)不錯(cuò)的方法。

一些物理命題要是從正面加以論證存在較大困難的話，我們就可以運(yùn)用反證法來解答。這樣往往事半功倍，學(xué)生更易理解和接受。所謂反證法，其實(shí)就是逆向思維的一種典型模式，它通過假設(shè)命題結(jié)論的對(duì)立面成立，再?gòu)脑摷僭O(shè)出發(fā)，用正確的思維邏輯加以推理，引導(dǎo)出自相矛盾的結(jié)果，進(jìn)而驗(yàn)證所判斷命題結(jié)論的正確性。譬如，為了證明任意兩條電力線都不會(huì)相交，我們便可以先假設(shè)有一個(gè)電廠，存在兩條相交的電力線，這樣一來在他們的焦點(diǎn)處的場(chǎng)強(qiáng)就有兩個(gè)方向了，這一點(diǎn)明顯與“電場(chǎng)中某一點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向是唯一的”相矛盾。如此我們便證明了任意兩條電力線都不可能相交。

由此可見，逆向思維在幫助學(xué)生解決學(xué)習(xí)中遇到的物理難題的有效方法。在利用逆向思維加深學(xué)生對(duì)某一概念的理解的同時(shí)，也可以利用其對(duì)實(shí)驗(yàn)的程序加以簡(jiǎn)化。對(duì)于一些按常規(guī)邏輯進(jìn)行過于復(fù)雜和困難的實(shí)驗(yàn)，如果運(yùn)用逆向思維，改變一下試驗(yàn)程序，就可獲得化難為易的效果。

三、將逆向思維運(yùn)用到生活中的具體問題上

與實(shí)際的生活聯(lián)系密切的東西往往能給人留下較為深刻的印象，學(xué)習(xí)和教學(xué)過程中也不能忽視只一點(diǎn)。只有將書本上的知識(shí)與學(xué)生的生活實(shí)際相結(jié)合，引導(dǎo)他們從自身的生活體驗(yàn)出發(fā)來驗(yàn)證物理原理，這樣才能加深學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解，取得良好的教學(xué)效果。

比如，洗衣機(jī)的脫水缸，它的轉(zhuǎn)軸是軟的，用手輕輕一推，脫水缸就東倒西歪?？墒敲撍自诟咚傩D(zhuǎn)時(shí)，卻非常平穩(wěn)，

脫水效果很好。當(dāng)初設(shè)計(jì)時(shí)，為了解決脫水缸的顫抖和由此產(chǎn)生的噪聲問題，工程技術(shù)人員想了許多辦法，先加粗轉(zhuǎn)軸，無(wú)效，后加硬轉(zhuǎn)軸，仍然無(wú)效。最后，他們來了個(gè)逆向思維，棄硬就軟，用軟軸代替了硬軸，成功地解決了顫抖和噪聲兩大問題。

從另外一個(gè)方面來說，我們教學(xué)的目的最終還是在于學(xué)以致用，而不是僅僅教會(huì)學(xué)生解答幾道物理題目。所以物理教師在平時(shí)的備課和講課當(dāng)中都要牢記這一點(diǎn)，有意識(shí)地在其中加入一些與同學(xué)們生活息息相關(guān)的故事、案例、人物來逐漸引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)將課堂上學(xué)習(xí)到的物理知識(shí)運(yùn)用到實(shí)際生活中去解決具體的問題。比如，遇見觸電者必須將觸電之人與帶電體分開，然而一般人都是想到讓人離開帶電體，很少有人會(huì)將帶電體抽離觸電者。這就是兩種截然不同的思維方式，即使都能完成救人的目的，但是施救過程的難度明顯不同。概言之，物理課的教學(xué)就是要讓我們的學(xué)生逐漸掌握逆向思維，并將其運(yùn)用于自己的實(shí)際生活中，解決實(shí)際問題。

結(jié)語(yǔ)：

總之，提高學(xué)生逆向思維能力的方法有很多，以上只是結(jié)合個(gè)人的教學(xué)體驗(yàn)總結(jié)的幾點(diǎn)。物理學(xué)是一門具有顯著逆向思維特征的學(xué)科，這一點(diǎn)從逆向思維在物理的學(xué)習(xí)和物理發(fā)現(xiàn)中所起到的作用中便可略知一二。因而，在中學(xué)物理教學(xué)中必須重視逆向思維的培養(yǎng)，提高中學(xué)生的思維能力。

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