論逆向思維在初中物理教學(xué)中的應(yīng)用

張道尚

摘 要：培養(yǎng)學(xué)生的思維能力是現(xiàn)代教學(xué)的核心，是提高學(xué)生素質(zhì)，培養(yǎng)學(xué)生能力的一個重要途徑。逆向思維能力是創(chuàng)造型人才必須具有的基本能力，加強(qiáng)逆向思維能力的培養(yǎng)是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的重要環(huán)節(jié)，它可以使學(xué)生的思維變得更加流暢、變通與獨(dú)創(chuàng)。文章認(rèn)為中學(xué)物理作為一門培養(yǎng)和提高學(xué)生科學(xué)思維方式和科學(xué)研究能力的重要基礎(chǔ)課，蘊(yùn)含著極為豐富的素質(zhì)教育內(nèi)容，為培養(yǎng)造就創(chuàng)造型人才提供了極大的空間。

關(guān)鍵詞：逆向思維 物理教學(xué) 有效應(yīng)用

中圖分類號：G632 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B 文章編號：1002-7661（2014）05-160-01

教師的教學(xué)思維方式一般是按事物的發(fā)展和程序，從事物產(chǎn)生的原因和條件，通過類比、歸納與演繹、分析與綜合逐步導(dǎo)出結(jié)果，是正向思維。若已知結(jié)果或結(jié)論，分析產(chǎn)生這一結(jié)果的原因和條件，即“倒過來”想，就是逆向思維。逆向思維也就是反過來思考問題，逆轉(zhuǎn)時間和空間順序，把過程、條件和目標(biāo)、原因和結(jié)果都沿著相反的方向去思考。在物理教學(xué)中，經(jīng)常可以發(fā)現(xiàn)學(xué)生對一些概念、定律、定理不容易理解，在解題時應(yīng)用常規(guī)方法遇到困難，或由于思維定勢的影響，解題過程復(fù)雜時，就可以引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用逆向思維方法，對提高學(xué)生的思維能力，加深、加寬學(xué)生的認(rèn)識有很大的幫助，可以達(dá)到事半功倍的教學(xué)效果。筆者結(jié)合教學(xué)實(shí)踐，主要論述了逆向思維在初中物理教學(xué)中的有效應(yīng)用。

一、逆向思維的特點(diǎn)

多向性、發(fā)散性是逆向思維的一大特點(diǎn)，它為學(xué)生分析思考問題提供了廣闊的想象空間，對于激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性思維，克服思維方式的單一、理解的僵化、方法的刻板等弊端，開拓學(xué)生的思路有著十分重要的作用。如：作用在同一直線上，方向相同的3N和5N兩個力，它們的合力多大？按正向思維很容易得出8N合力的結(jié)論。但如果改變提問方式，問合力為8N在同一直線同一方向上兩個分力各多大？學(xué)生們爭先恐后回答了許多答案，可以是3N和5N，也可以是2N和6N等等，學(xué)生的思路大大開拓了，進(jìn)一步提問如果兩個分力方向相反又如何呢？如果兩個分力方向任意又如何呢？由此得出結(jié)論，只要符合平行四邊形法則，以8N為對角線的任意兩個分力為所求，從而明確了分力的方向與合力的關(guān)系。

二、逆向思維在初中物理教學(xué)中的有效應(yīng)用

1、在規(guī)律、概念教學(xué)中注重逆向思維訓(xùn)練

物理學(xué)概念多，物理量多，規(guī)律多，學(xué)生對物理概念往往只會死記硬背，而對其含義卻一知半解，很難靈活應(yīng)用。如在力矩平衡這一節(jié)教學(xué)中，學(xué)生雖學(xué)過杠桿平衡條件，但對力的三要素、力臂的概念掌握還是初步的，為此筆者設(shè)計(jì)了一道逆向思維習(xí)題：已知力矩平衡時，兩力的力臂所在沿線及力的作用點(diǎn)，要求準(zhǔn)確表示出力的作用方向及兩力的比值，這樣大大加深了學(xué)生對力、力臂、力矩平衡的理解。

2、在解題中加強(qiáng)逆向思維訓(xùn)練

學(xué)生在解一些物理情景、物理過程較復(fù)雜的問題時，由于受思維習(xí)慣的影響，往往不能靈活、簡捷地解答各類習(xí)題，訓(xùn)練學(xué)生的逆向思維，可以拓展學(xué)生思路，靈活解決實(shí)際問題。如在解光滑的離心軌道習(xí)題中，用逆向思維，更能有效解題，假設(shè)在頂點(diǎn)不落下，則需要何種條件？分析力、力的方向、圓周運(yùn)動等的同時，繼續(xù)思考滿足這些條件時機(jī)械能又如何？從何處轉(zhuǎn)換來？這樣把斜面高處的勢能聯(lián)系起來，從而解出答案。

3、在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中注重逆向思維能力的培養(yǎng)

物理學(xué)是觀察、實(shí)驗(yàn)、思維的產(chǎn)物，物理實(shí)驗(yàn)在物理教學(xué)中有著舉足輕重的作用，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的逆向思維能力，對促進(jìn)學(xué)生智力發(fā)展往往能收到事半功倍的效果.如“單擺的周期”教學(xué)中，筆者設(shè)計(jì)一個驗(yàn)證重力加速度的實(shí)驗(yàn)，當(dāng)重力加速度已知時，按單擺周期規(guī)律，需測計(jì)什么值，用什么工具來驗(yàn)證？首先由學(xué)生思考解答，然后設(shè)計(jì)出實(shí)驗(yàn)方案，提出步驟及注重點(diǎn)，最后讓學(xué)生分析偏差原因。

4、在解決實(shí)際問題中強(qiáng)化逆向思維訓(xùn)練

用逆向思維是學(xué)生解決難題的一種重要的思維方式，要培養(yǎng)高素質(zhì)的人才，必須強(qiáng)化逆向思維訓(xùn)練?？梢詮南铝袔讉€方面進(jìn)行：（1）在物理學(xué)中的很多知識中都可以進(jìn)行逆向思維的訓(xùn)練，如：學(xué)習(xí)了光的反射定律后，可以設(shè)三類作圖題，①知入射光和鏡面，畫反射光線；②知反射光和鏡面，畫入射光線；③知入射光線和反射光線，畫鏡面。其中后面的兩種就用到了逆向思維。（2）學(xué)習(xí)完一個物理規(guī)律后，盡可能讓學(xué)生找它的逆定理是否成立；這樣既可以鞏固所學(xué)規(guī)律，又可以增強(qiáng)學(xué)生的逆向思維能力。

三、逆向思維的兩個常用方法

1、假設(shè)法。假設(shè)法是以假設(shè)為前提分析得出結(jié)論，若結(jié)論與假設(shè)吻合，則假設(shè)是對的，若結(jié)論與假設(shè)矛盾，則假設(shè)是錯誤的。如R1R2兩電阻加恒定總電壓時，當(dāng)R1短路或開路，電路中電流及R1、R2兩端電壓分別多大？學(xué)生用正向思維困難并不大，若問題是R1取何值時電路中電流和R1或R2兩端電壓為最大？分析時可大膽假設(shè)R1是開路如何，R1短路又有何結(jié)果，把假設(shè)與結(jié)果逐一分析即可得出結(jié)論。

2、倒退法。倒退法是利用已有結(jié)果，逆向分析產(chǎn)生這個結(jié)果的原因，從而判斷原結(jié)果是否正確。如電流表的改裝問題，學(xué)生對何時用串聯(lián)、何時用并聯(lián)不易搞清，讓學(xué)生用逆向思維式思考就容易多了，擴(kuò)大電壓表量程需要承受一個高電壓，則應(yīng)用電阻分壓，分壓則采用串聯(lián)電路，故用串聯(lián)規(guī)律解決之，同理也可分析出電流表的擴(kuò)大量程。

總之，初中物理教學(xué)在對學(xué)生逆向思維的訓(xùn)練，可以激發(fā)學(xué)生勇于探索、勇于創(chuàng)新的精神，因此，在教學(xué)中教師在傳授知識的同時，有意識地針對學(xué)生進(jìn)行科學(xué)思維方法的教育，包括逆向思維的教育，一定能提高學(xué)生分析問題和解決問題的能力。

參考文獻(xiàn)

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