強化逆向思維訓練提高學生解題能力

楊三霞

〔關鍵詞〕 逆向思維；結果；方式；

矛盾

〔中圖分類號〕 G633.7

〔文獻標識碼〕 C

〔文章編號〕 1004—0463（2009）

04（B）—0050—01

逆向思維是一種與傳統的、邏輯的或群體的思維方向完全相反的思維方式。它善于從相反的角度、不同的立場、不同的側面上思考問題，當某一種思路受阻時，能夠迅速轉移到另一種思路，從而使問題得到順利的解決。高中物理教材中，許多重要概念、原理和規律的引出或闡述都應用了逆向思維。例如，盧瑟福原子核式結構的提出以及伽利略在研究自由落體運動時都用了逆向思維，因此，在教學中對學生進行逆向思維的訓練，可以達到最佳教學效果。

一、把思維的結果顛倒過來進行思考

把思維的結果有意識地顛倒過來，往往會產生新的認識。例如，在學習《電磁感應》這一章之前，重新演示奧斯特實驗，引導學生進行逆向思維。奧斯特實驗表明電能生磁，那么，反過來，磁能否生電呢?在學習磁場對電流的作用之前，可先復習一下奧斯特實驗，小磁針偏轉表明有力的作用，反過來，磁體通過磁場對電流是否有力的作用呢?這類設問，可安排在上新課之前，便于吸引學生的注意力，激發學生的學習興趣，培養他們的創新意識和發現問題、提出問題的能力，同時也把新課改理念落實到物理教學中。

二、用相反方式進行思考

1.借助逆向思維，優化解題過程

引導學生從不同方向、不同角度去思考問題往往能開闊學生的思路，從而優化解題過程，提高解題效率。例如，汽車剎車后做勻減速直線運動，經3s后停止運動，那么，在這連續的3個1s內汽車通過的位移之比是多少？本題可用處理勻減速直線運動問題的一般方法來解決，但方程求解較困難。由于初速度為零的勻加速直線運動是最簡單的勻變速運動，故我們可巧妙地用逆向思維的方法來解決這個問題，即看成反向的勻加速直線運動來加以處理。我們知道初速度為零的勻加速直線運動在連續相等的時間內位移之比是1∶3∶5∶7…2n-1。將“時間反演”，則上述運動就能視為初速度為零的勻加速直線運動，于是，汽車通過的位移之比為5∶3∶1。

2.借助逆向思維，加深概念和定理的理解

學生在做選擇題時容易出錯，原因就是對概念和定理的理解不透徹，因此，在課堂教學中要對結論進行反問。例如，由功的公式W=FScos?琢，可知合外力等于零，合外力所做的功也為零，反過來，合外力所做的功為零，合外力一定為零嗎?這是對學生進行逆向思維的訓練。在講動量守恒時，要有動量不守恒的反例；在講勻變速直線運動時，要有非勻變速直線運動的反例。這種教學方式，能大大提高學生的學習能力。物質與它所具有的性質有著對應的關系，所以，我們可以從某種性質去識別某種物質，或從某個特點去尋找某種規律。例如，根據太陽和行星的運行規律發現萬有引力定律，反過來，可以用萬有引力定律去尋找其他星球。在教學中，若經常引導學生用相反的方式進行思維，不僅能使學生克服思維定勢的影響，而且能培養學生從正、反兩方面來認識物理規

律，從而加深對物理知識的理解。

三、從相互矛盾的條件上去思考問題

任何事物都是矛盾的統一體，人們從矛盾的不同方面進行思考，往往能認識事物的更多方面，這正是辯證唯物主義在物理教學中的滲透。例如，對人體的安全電壓是不高于36V，如果高于這個電壓就會發生觸電事故，在學習測電筆的使用方法時，就可以這樣問：為什么在使用測電筆時一定要讓手接觸筆尾金屬點呢?在學習《熱傳遞》這一章時，我們知道棉花是熱的不良導體，為什么冬天可以用來做棉衣，夏天可以用來包冰淇淋?盧瑟福原子核式結構很好地解釋?琢粒子散射實驗，但是，在解釋原子是穩定的時出現了矛盾，波爾正是逆這個矛盾提出波爾理論，這就是矛盾條件的逆向思維。在教學中，有針對性地對學生進行這方面的訓練，能讓學生很自然地接受辯證唯物主義觀點，學會全面地看問題。

逆向思維其實就是數學中經常所用的反證法，它是通過邏輯推理來論證原命題。高中物理教學中有意識地加強學生逆向思維的訓練，對于開發學生的創造力，提高學生的科學素養是十分必要的。