論逆向思維在初中物理教學中的應用

張道尚

摘 要：培養學生的思維能力是現代教學的核心，是提高學生素質，培養學生能力的一個重要途徑。逆向思維能力是創造型人才必須具有的基本能力，加強逆向思維能力的培養是培養學生創新能力的重要環節，它可以使學生的思維變得更加流暢、變通與獨創。文章認為中學物理作為一門培養和提高學生科學思維方式和科學研究能力的重要基礎課，蘊含著極為豐富的素質教育內容，為培養造就創造型人才提供了極大的空間。

關鍵詞：逆向思維 物理教學 有效應用

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

教師的教學思維方式一般是按事物的發展和程序，從事物產生的原因和條件，通過類比、歸納與演繹、分析與綜合逐步導出結果，是正向思維。若已知結果或結論，分析產生這一結果的原因和條件，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，逆轉時間和空間順序，把過程、條件和目標、原因和結果都沿著相反的方向去思考。在物理教學中，經常可以發現學生對一些概念、定律、定理不容易理解，在解題時應用常規方法遇到困難，或由于思維定勢的影響，解題過程復雜時，就可以引導學生應用逆向思維方法，對提高學生的思維能力，加深、加寬學生的認識有很大的幫助，可以達到事半功倍的教學效果。筆者結合教學實踐，主要論述了逆向思維在初中物理教學中的有效應用。

一、逆向思維的特點

多向性、發散性是逆向思維的一大特點，它為學生分析思考問題提供了廣闊的想象空間，對于激發學生的創造性思維，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，學生的思路大大開拓了，進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系。

二、逆向思維在初中物理教學中的有效應用

1、在規律、概念教學中注重逆向思維訓練

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

2、在解題中加強逆向思維訓練

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

3、在實驗教學中注重逆向思維能力的培養

物理學是觀察、實驗、思維的產物，物理實驗在物理教學中有著舉足輕重的作用，在實驗教學中培養學生的逆向思維能力，對促進學生智力發展往往能收到事半功倍的效果.如“單擺的周期”教學中，筆者設計一個驗證重力加速度的實驗，當重力加速度已知時，按單擺周期規律，需測計什么值，用什么工具來驗證？首先由學生思考解答，然后設計出實驗方案，提出步驟及注重點，最后讓學生分析偏差原因。

4、在解決實際問題中強化逆向思維訓練

用逆向思維是學生解決難題的一種重要的思維方式，要培養高素質的人才，必須強化逆向思維訓練。可以從下列幾個方面進行：（1）在物理學中的很多知識中都可以進行逆向思維的訓練，如：學習了光的反射定律后，可以設三類作圖題，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）學習完一個物理規律后，盡可能讓學生找它的逆定理是否成立；這樣既可以鞏固所學規律，又可以增強學生的逆向思維能力。

三、逆向思維的兩個常用方法

1、假設法。假設法是以假設為前提分析得出結論，若結論與假設吻合，則假設是對的，若結論與假設矛盾，則假設是錯誤的。如R1R2兩電阻加恒定總電壓時，當R1短路或開路，電路中電流及R1、R2兩端電壓分別多大？學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R1是開路如何，R1短路又有何結果，把假設與結果逐一分析即可得出結論。

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

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

參考文獻

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