物理教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的逆向思維能力的思考

朱永河

隨著我國教育體制的不斷改革，素質(zhì)教育成為當(dāng)前教育界的關(guān)注焦點(diǎn).素質(zhì)教育理念的提出，更加重視學(xué)生的全面發(fā)展，以培養(yǎng)和提高學(xué)生的創(chuàng)新能力和發(fā)散性思維為主.人的思維分為正向思維和逆向思維兩種，正向思維是從事物的正面尋找切入點(diǎn)，一切都順理成章，水到渠成，雖然能在一定程度上培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力和思考能力，但卻不及逆向思維對(duì)學(xué)生創(chuàng)造力和想象力激發(fā)的效果.逆向思維是指從問題的結(jié)論或結(jié)果入手，從反面思考問題，逆向推敲，找到問題的突破點(diǎn)，化簡為難.實(shí)踐證明，學(xué)生學(xué)科素養(yǎng)的提高是正向思維與逆向思維的相互作用，通常情況下是在正向思維中徘徊，在逆向思維中誕生.物理是一門重要的學(xué)科，在物理教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的逆向思維有利于發(fā)散學(xué)生的思維，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造力，開發(fā)學(xué)生的智力，避免學(xué)生形成思維定式，促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展.

1當(dāng)前物理教學(xué)中存在的誤區(qū)

1.1教學(xué)模式相對(duì)落后

當(dāng)前初中物理教學(xué)采用的是傳統(tǒng)的“填鴨式”教學(xué)，教師過于注重對(duì)理論知識(shí)的講解，而忽略了對(duì)學(xué)生實(shí)踐操作能力的培養(yǎng)與提高.課堂上，教師嚴(yán)格按照課本進(jìn)行知識(shí)的講解，完全不理會(huì)學(xué)生在物理學(xué)習(xí)中存在的困難，也不會(huì)按照學(xué)生的實(shí)際學(xué)習(xí)情況來決定教學(xué)進(jìn)度，導(dǎo)致學(xué)生對(duì)物理學(xué)習(xí)喪失興趣；此外，教師在進(jìn)行習(xí)題講解的過程中，只按照固定的思路進(jìn)行講解，缺少與學(xué)生之間的溝通和互動(dòng)，不能及時(shí)了解學(xué)生思考問題的方式.一些思維能力強(qiáng)的學(xué)生對(duì)于同一道題會(huì)有不同的解題思路，有時(shí)老師都不會(huì)及時(shí)想到，教師與學(xué)生之間缺乏溝通，在一定程度上會(huì)遏制學(xué)生善于思考、敢于創(chuàng)造的思維能力，不利于學(xué)生物理課程的學(xué)習(xí).

1.2物理教學(xué)研究流于形式

雖然物理課程標(biāo)準(zhǔn)提出要增強(qiáng)學(xué)生的物理實(shí)踐能力和操作能力，讓學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)進(jìn)行獨(dú)立思考，從而加深學(xué)生對(duì)物理知識(shí)的理解，在理解的基礎(chǔ)上進(jìn)行記憶，這樣才能達(dá)到最佳的學(xué)習(xí)效果.然而，由于受到應(yīng)試教育的影響，很多學(xué)校為了提高升學(xué)率，降低了對(duì)物理教學(xué)研究的重視程度，導(dǎo)致研究流于形式，沒有實(shí)際意義.主要表現(xiàn)如下：第一，教師過于注重結(jié)果，忽略了對(duì)學(xué)生探究過程的重視，創(chuàng)造性思維是在探究過程中誕生的；第二，教師一味地以學(xué)校實(shí)驗(yàn)器材有限，實(shí)驗(yàn)條件較差為由，代替學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，不能讓學(xué)生感受實(shí)驗(yàn)的樂趣，學(xué)生不親自進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，就不會(huì)掌握物理的知識(shí)規(guī)律；第三，探究問題的選擇過于局限，只是以本為本，不貼近生活，生活才是最好的老師；第四，片面地認(rèn)為科學(xué)探究就是動(dòng)手操作、按照相關(guān)步驟進(jìn)行演示，而忽略了在探究過程中其他因素的存在.

1.3對(duì)物理教材的運(yùn)用不合理

物理教材中每一個(gè)新的章節(jié)后都會(huì)有幾個(gè)課后習(xí)題，包括“實(shí)驗(yàn)”、“想想做做”、“科學(xué)世界”以及“習(xí)題練習(xí)”等模塊，而在很多物理教師眼中，他們只看到“習(xí)題練習(xí)”的部分，認(rèn)為其他模塊功能與考試無關(guān)，可以忽略掉，在很大程度上否定了編者的意圖.編者在進(jìn)行教材編寫時(shí)，將某部分內(nèi)容放在某個(gè)章節(jié)之后，是有一定道理的，“實(shí)驗(yàn)”、“想想做做”以及“科學(xué)世界”等模塊都是對(duì)課堂知識(shí)的鞏固與延伸，有利于發(fā)散學(xué)生的思維，尤其是“科學(xué)世界”這一模塊，可以激發(fā)學(xué)生的想象力和創(chuàng)造力，培養(yǎng)學(xué)生的物理思維，而教師輕易放棄這一模塊的運(yùn)用，在很大程度上降低了物理的學(xué)習(xí)效果.

2物理教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的逆向思維能力的策略

2.1在物理概念教學(xué)過程中引入逆向思維

在物理學(xué)習(xí)的過程中常常需要引入一些抽象的物理概念幫助學(xué)生進(jìn)行物理知識(shí)的理解，在傳統(tǒng)的教學(xué)方式下，通常是從生活經(jīng)驗(yàn)或是學(xué)生已經(jīng)掌握的物理知識(shí)入手而引入新的物理概念，這是一種正向的思維模式，即1+1很順利的就能推出結(jié)果為2，正向思維并不是不科學(xué)，但是長期使用正常思維進(jìn)行教學(xué)，很容易使學(xué)生形成思維定勢(shì)，不利于學(xué)生的思維散發(fā).因此，可以將物理概念教學(xué)與逆向思維相結(jié)合，由已知推未知，目的明確，思維清晰.比如，在學(xué)習(xí)“平均速度與瞬時(shí)速度”這兩個(gè)概念時(shí)，教師可以這樣向?qū)W生進(jìn)行提問：“如果某一物體每時(shí)每刻的速度均為零，則它在一段時(shí)間內(nèi)的平均速度是多少呢”、“如果某一物體的平均速度為零，那它在某時(shí)刻的速度一定為零嗎”，這兩個(gè)問題簡單易答，學(xué)生通過認(rèn)真分析就能體會(huì)平均速度和瞬時(shí)速度的概念以及兩者之間的聯(lián)系，不僅僅運(yùn)用到了逆向思維，還加深了學(xué)生對(duì)物理知識(shí)的記憶與理解.

2.2在物理規(guī)律的探索中引入逆向思維

在進(jìn)行物理規(guī)律的探索過程中，可以將正向思維與逆向思維有機(jī)地結(jié)合起來，加深學(xué)生對(duì)物理規(guī)律的理解.比如，關(guān)于“動(dòng)能定理”的講解，教師可以先從正面入手，向?qū)W生解釋“動(dòng)能定理”的含義即合外力對(duì)物體所做的功等于物體動(dòng)能的變化，可以這樣的理解，如果有很多外力對(duì)同一物體做功，那么這些外力的合力對(duì)物體做了多少功，物體的動(dòng)能就會(huì)變化多少.僅僅通過正面思維進(jìn)行講解，學(xué)生可能不會(huì)完全理解，印象并不深刻，這時(shí)，教師可以運(yùn)用逆向思維，“如果某物體的動(dòng)能發(fā)生了變化，是否說明一定有外力對(duì)其做了功”學(xué)生帶著問題進(jìn)行思考，由已知推未知，可以全面而準(zhǔn)確地進(jìn)行物理規(guī)律的理解，并激發(fā)了創(chuàng)造性和啟發(fā)性的思維能力.

2.3在物理解題過程中引入逆向思維

很多學(xué)生反映物理的學(xué)習(xí)要求思維縝密、開放，基本功扎實(shí)，這也正是很多學(xué)生覺得物理難學(xué)的主要原因，因?yàn)樵诮忸}過程中，他們習(xí)慣于運(yùn)用正向思維考慮問題，常常將一個(gè)簡單的問題復(fù)雜化，導(dǎo)致解題過程極為繁瑣.其實(shí)，當(dāng)我們遇到一個(gè)比較棘手，從正面思考比較復(fù)雜的物理習(xí)題時(shí)，不妨從反面思考問題，瞬時(shí)就會(huì)將問題簡單化，走向“柳暗花明又一村”.比如，將一物體以一定的速度向上豎直拋出（不計(jì)空氣阻力），求此物體在達(dá)到最高點(diǎn)的前一秒內(nèi)的位移.如果從正面求解，不得不假設(shè)初速度為v0，然后列方程求解，過程復(fù)雜，計(jì)算量大；此時(shí)，我們可以運(yùn)用逆向思維求解，物體在最高點(diǎn)的速度為零，求物體在達(dá)到最高點(diǎn)1 s內(nèi)的位移就相當(dāng)于求一個(gè)初速度為零的物體，自由下落1 s的位移，只需要一個(gè)簡單的公式就能解決，既節(jié)約了時(shí)間，還可以幫助學(xué)生養(yǎng)成“換個(gè)角度思考問題”的好習(xí)慣，活躍了學(xué)生的思維.

2.4在物理實(shí)驗(yàn)中引入逆向思維

物理實(shí)驗(yàn)是培養(yǎng)并提高學(xué)生科學(xué)思維方式和創(chuàng)新精神的一門學(xué)科，對(duì)提高中學(xué)生的物理成績發(fā)揮著積極的促進(jìn)作用，借助物理實(shí)驗(yàn)可以培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐操作能力和動(dòng)手能力，提高學(xué)生邏輯思維的縝密性和創(chuàng)造性.將逆向思維引入物理實(shí)驗(yàn)的教學(xué)過程中，可以改變學(xué)生思維定勢(shì)造成的局限性.比如，教師在向?qū)W生講授“空氣是有質(zhì)量的”這一物理命題過程中，實(shí)驗(yàn)步驟如下：找兩個(gè)完全一樣的空礦泉水瓶，將其放在天平兩端，天平保持平衡；經(jīng)過改裝，使兩個(gè)瓶子均能向內(nèi)注入氣體和向外抽出氣體，在實(shí)驗(yàn)過程中，保證礦泉水瓶氣密性良好，抽出其中一個(gè)礦泉水瓶內(nèi)的空氣，另一個(gè)保持不變，會(huì)發(fā)現(xiàn)天平向另一個(gè)瓶子傾斜，這就說明空氣是有質(zhì)量的.通過這一實(shí)驗(yàn)，教師可以換個(gè)角度，在實(shí)驗(yàn)中引入逆向思維向?qū)W生提問：“如果不向外抽空氣而是向瓶子內(nèi)加空氣，會(huì)有怎樣的結(jié)果呢？”學(xué)生通過積極的討論和探究，同學(xué)之間相互幫助，小組合作，實(shí)驗(yàn)成功后學(xué)生會(huì)看到自己判斷的結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果一致，會(huì)提升自信心，不僅能夠在快樂中學(xué)到物理知識(shí)，又能培養(yǎng)學(xué)生的逆向思維，提高學(xué)生的創(chuàng)新能力和思維的縝密性，從而提高中學(xué)生的物理學(xué)習(xí)效果，為今后的發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，培養(yǎng)出創(chuàng)新型物理人才.

在物理教學(xué)中，教師要結(jié)合學(xué)生和學(xué)習(xí)情況和教學(xué)內(nèi)容，有意識(shí)地對(duì)學(xué)生進(jìn)行逆向思維的訓(xùn)練，打破正向思維的局限，活躍學(xué)生思想，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造力和想象力，培養(yǎng)具備創(chuàng)新能力的物理人才.