高中物理教學中學生逆向思維能力培養的策略

曾雪鱧

【摘 ?要】逆向思維是物理學習中的一種創新方法與思維，在物理教學中培養學生的逆向思維是符合新課標改革和學科核心素養培養的必然要求。高中物理課堂中培養逆向思維的方法較多，本文分別從探究性視角、建構主義視角、大膽猜想視角制定了高中物理教學逆向思維能力培養的相關策略，為優化教師教學水平、提升學生物理學習能力提供參考。

【關鍵詞】高中物理;逆向思維;培養策略

引導學生掌握基礎性物理知識、靈活使用物理方法解決實際生活問題是高中物理教學的基本要求，物理教學更深層次的目標在于培養學生的創新思維方式，形成舉一反三、自主學習的探究能力。高中生在物理學習活動中的認知離不開思維，逆向思維是高中物理學科教學的基本內容之一。逆向思維和傳統思維方式的區別在于其具有發散性，是對傳統思維的一種創新。在以往的物理知識學習過程中，學生對千篇一律的物理模型產生了固定的思維模式，而逆向思維要打破這種固定的思維模式，提升學生深入思考和探究的能力。能動性是逆向思維的特征之一，具有逆向思維的學生更容易形成主動學習的傾向。但是目前高中物理教學中逆向思維的培養陷入了困境，物理教師掌握了一定的逆向思維內容，但是不存在強烈的逆向思維培養意識，相反，學生自身存在逆向思維培養的意愿，但是對此概念的了解不多。大部分高中生在物理學習中存在定式思維，不會使用靈活的方法解決問題，因此，在高中物理教學中培養學生的逆向思維能力十分必要。

一、高中生物理逆向思維能力培養策略

（一）基于探究性視角培養學生的逆向思維能力

探究性是物理知識體系的學習特征，從探究性視角培養高中生的逆向思維，是符合物理學科特點的有效方式。基于探究性視角講授物理知識，需要教師以知識的探究性為依據引導學生換位思考，幫助其打破傳統書本中的知識理解方式，轉換思維的角度，以逆向思維思考問題。基于探究性視角培養學生的逆向思維能力，可從以下兩方面實現：

1.采用差異性探究方法進行實驗。物理實驗探究的一般步驟為：提出問題、猜想與假設、制定實驗計劃、進行實驗、采集證據、分析論證、交流評估。采用不同的方法進行相同的實驗課題，那么對應的猜想與假設、實驗計劃有所不同，進而打破了學生觀念中對實驗探究方式的刻板印象，使其思維更加活躍、發散，大幅優化了其思維能力。采用差異性實驗方法得到論證結果、實驗現象等均存在差異，由此創造了學生對比不同方法優缺點的良好條件，學生可針對性地思考不同實驗結果對應的實驗方法，從實驗結果向前推理、逆向思考整個實驗過程，尋找出現問題和誤差的細節原因。采用差異性實驗探究方法展開實驗驗證，增加了學生處理問題的靈活性，是學生學會使用逆向思維分析問題的合理方式。

2.利用逆向思想優化探究實驗。高中物理教材中設計的物理實驗是基于大量實踐研究得到驗證的科學實驗方案，其合理性與科學性毋庸置疑。但是在教學科技優化的環境下，傳統教材中的實驗方案逐漸彰顯出其在實驗設計等方面的缺點與不足，一般表現為實驗方法落后、實驗技術信息化水平低、測量數據誤差大等。因此教師可輔助學生以逆向思維思考實驗方法的不足，以此為突破口向前推理、進一步尋找問題所在并對原本的實驗方案加以優化。這種對傳統物理實驗進行創新和改進的方法大量應用逆向思維，持續激發學生參與實驗的興趣，解開了學生思考物理問題的定式思維，是培養高中生創新性思維能力的有效方式。

（二）基于建構主義視角培養學生的逆向思維能力

建構主義打破了教師是課堂主人的教學格局，倡導以學生自身的經驗為根基，自主選擇外界信息、建構知識體系。建構主義理論不是一味極端地強調學生是認知的主體，而忽視“教師”的指導作用。相反，學生在特定的實驗探究環境中需要在教師的幫助和引導下，查閱相關的資料和文獻，通過意義建構來獲取知識，掌握解決問題的程序和方法，優化完善認知結構。建構主義學習理論對物理學習過程提出了新的要求，要摒棄以往單純的信息輸入、存儲、提取的過程，學生要將自身知識儲備應用在物理世界中，以主動學習的態度處理嶄新的物理信息，通過交換新舊知識的方式建構物理知識意義。教師要積極引導學生明確自己在學習中應擔負的責任，為學生在所學材料和已有知識經驗之間建構關系，提供有效的學習建議與認知。總而言之，基于建構主義培養學生的物理逆向思維能力期間，物理教師要以學生為中心，構建一系列的學習情境、設計符合知識內容的演示實驗，利用建構的方式激發學生學習物理學科的興趣。

1.創設學習情境。創設情境的目的是揭示知識間的聯系，創造一個自由、開放的問題探索與思考的機會。“興趣是最好的老師”，在創設的物理教學情境中容易激發學生興趣，打造創新性思考思維、深化物理逆向思維的培養效果。

2.實驗演示。物理是一門不局限于理論知識層面的探究性學科，教師要重視高中物理實驗教學在培養學生逆向思維中的作用，物理的教學應在課堂中穿插物理實驗。物理實驗結果是大部分物理定義概念的來源，是支持物理理論成立的基礎。因此，物理逆向思維的培養必須從實驗演示入手，從根源處理解物理概念的由來，以系統化的實驗結果詮釋物理概念，實現物理概念的逆向理解，打破以往僅從物理概念層面分析物理原理的局面。

（三）基于大膽猜想視角培養學生的逆向思維能力

在培養高中生物理逆向思維的過程中，教師要以悉心引導、積極鼓勵的態度展開教學活動，營造輕松、愉快的逆向思維培養環境。猜想是培養學生逆向思維的有效途徑，在已知物理知識的基礎上做出相對合理的猜想是學習高中物理的關鍵性環節。因為猜想是放飛自我的想象力、發散思維的過程，讓一切可能成為真理的思緒迸發，再以各種猜想結果為依據，進行物理知識的推理與驗證，以逆向思考的方式確定猜想結果是否合理。大膽猜想的教學方式讓學生放下了心理負擔和顧忌，不糾結于知識的合理性，擺脫一切束縛釋放自身想法，從全方位、多角度思考問題。大膽猜想適用于抽象概念與規律的詮釋，猜想與驗證的過程就是思維逆向思考的過程，了解了物理知識核心要義的同時達到了逆向思維鍛煉的目的。基于大膽猜想視角培養學生的逆向思維能力不用顧忌學生猜想的正確性與深度，教師要對每個學生的猜想給予肯定和鼓勵，在反復的猜想教學中學生提升了學習物理的自信心，在潛移默化的過程中實現了逆向思維質的飛躍。

二、結語

總之，在高中物理教學課堂中培養學生的逆向思維要求教師轉變傳統的教學思想和模式，以現代化教育視角重新審視逆向思維培養的重要性。新課程標準要求物理教學不僅僅局限于物理成績的提升，更加強調學科核心素養的培養、創新思維能力的形成。從教學過程角度而言，逆向思維的培養存在于物理理論教學、實驗教學、習題教學的方方面面。培養學生的物理逆向思維是教會學生一種舉一反三的方法和自主學習的能力，在高效掌握物理概念、解答物理習題方面發揮著積極作用。隨著教育改革進程的推進，逆向思維培養已經成為現代教育內容的重點，在物理教師與學生相互配合、共同努力下，可快速達成逆向思維培養的目標，豐富高中生的學習能力。

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（責任編輯 ?袁 ?霜）