隨著新課程改革的不斷深入,提高課堂效率,培養創造性人才,已經成為了教師們最關注的話題之一。作為物理教師,在教學實踐中應時時、處處重視對學生逆向思維能力的培養。所謂“逆向思維”,就是從問題的結果出發,倒著去分析、尋找形成這一結果的原因或條件的思維方式。
人們在分析和解決問題時,往往習慣于從原因或條件中去尋找結果,這是容易被人們接受和掌握的正向思維模式。在中學物理教學中,教師無不重視對學生正向思維能力的培養,并形成固定的“程序”和“套路”,這是無可厚非的。可是,如果教師疏忽了對學生逆向思維能力的培養,則是一個明顯的缺陷。這樣做客觀上限制了學生思維的全面發展,阻礙了學生靈感的迸發和創造力的形成。如果老師在教學中能恰當地運用逆向思維方式提出問題和解決問題,則可以起到事半功倍的效果。
一、在概念、規律教學中體現逆向思維
物理概念是反映物理現象和過程的本質屬性的思維形式,物理規律是物理現象、過程在一定條件下發生、發展和變化的必然趨勢及其本質聯系的反映。許多物理概念都是由大量具體事例中抽象出來的,因此,教師在教學上的一般程序是從大量的生活現象和實驗現象出發形成物理概念和歸納物理規律,這是符合人的認知規律的,也是科學的。但是如果教師能夠及時地引導學生再從反向來認識這些概念和規律,無疑會加深他們對所學概念和規律的理解。
利用逆向思維方式啟發學生,可以使學生思維更加廣闊和活躍,進而更全面、準確地掌握概念和規律。例如:“磁鐵周圍存在磁場”這是學生熟知的,如果在這些基礎上提出“是否只有磁鐵周圍存在磁場,磁場是怎樣形成的呢?”這一疑問,那么就會使學生對磁場的成因產生興趣,為今后的深入學習留下一個懸念,增強發學生的求知欲。又如“勻變速直線運動的加速度是恒定的,”那么反過來“加速度恒定的運動是否一定就勻變速直線運動呢? ”這一反問,可使學生科學地理解初始條件對物理運動過程的性質和規律的影響。
二、在解題指導中灌輸逆向思維能力
1.靈活選擇思維方向
有些習題運用正向和逆向思維方式均能解決,若按照正向思維解題會很繁瑣,甚至會在數學知識運用上遇到困難,例如:一個物體做豎直上拋運動,求物體到達最高點前0.1s內的位移大小。若逆向考慮這個問題,只需求出物體自由下落0.1s的位移大小。
2.巧用反證法
反證法是一種常用的逆向思維方式,在物理教學中有其獨到的作用。例如:有A、B兩個物體保持相對靜止,在拉力F作用下沿水平面做勻速直線運動,試證明:A、B之間沒有摩擦力,若正面回答這個問題,顯得有些抽象,而采用反證法“假設A、B間有摩擦力”來證明則很簡明。
3.善于借助可逆性原理
可逆性原理來源于物理規律和過程本身所具有的對稱性,具有正向和逆向等效的特點,普遍存在于物理學的各個領域。例如過程的可逆性,力的合成與分解,光路的可逆性等等。
三、在物理實驗中培養逆向思維能力
物理實驗有兩大類:探究性實驗和驗證性實驗,探究性實驗有利于培養學生的逆向思維能力。在實驗教學中,教師可以有目的、有準備地培養學生的逆向思維能力。例如:在沒有研究機械能守恒定律前,即可通過自由落體實驗,指導學生去探究、歸納出這一定律。但是教師必須在實驗前看出一些要求,做必要的說明。
總之,教師在物理教學過程中應注重加強對學生逆向思維能力的培養,以便收到更好的教學效果。
(作者單位:浙江省龍泉市第一中學)