初中物理教學(xué)中學(xué)生逆向思維培養(yǎng)策略研究

梁朝陽

【摘要】定勢思維會影響學(xué)生邏輯思維的發(fā)展，導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)受阻，針對此類問題現(xiàn)象，為有效防范與避免學(xué)生出現(xiàn)定勢思維，需貫徹落實(shí)學(xué)科核心素養(yǎng)教學(xué)，不斷強(qiáng)化對學(xué)生逆向思維的培養(yǎng).本文利用文獻(xiàn)分析法與工作經(jīng)驗(yàn)總結(jié)法，以初中物理學(xué)科為主題，分析與研究初中物理教學(xué)中學(xué)生逆向思維培養(yǎng)策略，并以此為廣大初中物理教師與教研人員提供參考與借鑒.

【關(guān)鍵詞】初中物理；逆向思維；培養(yǎng)策略

初中物理學(xué)科在實(shí)際教學(xué)中會涉及大量的概念、定律以及原理等知識內(nèi)容，具備較強(qiáng)的邏輯性與抽象性，這導(dǎo)致很多學(xué)生感覺物理學(xué)習(xí)十分困難，在理解與運(yùn)用相關(guān)物理知識時(shí)容易陷入思維僵局，此時(shí)學(xué)生若能夠及時(shí)轉(zhuǎn)換思維，利用逆向思維思考相關(guān)問題，便能夠打破思維僵局限制，理清問題解決思路.基于此，開展初中物理教學(xué)中學(xué)生逆向思維培養(yǎng)策略研究具有一定的現(xiàn)實(shí)意義與教育價(jià)值.

1 融合逆向教學(xué)，落實(shí)概念講解

為有效培養(yǎng)初中階段學(xué)生的逆向思維，首要目標(biāo)便是制定逆向教學(xué)策略，對于逆向教學(xué)而言，其主要意義在于“授人以魚不如授人以漁”的教學(xué)理念.因此，初中物理教師需要結(jié)合實(shí)際情況，加強(qiáng)對班級中學(xué)生學(xué)情的了解與分析，注重教學(xué)設(shè)計(jì)中的細(xì)節(jié)內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)教學(xué)設(shè)計(jì)中理論內(nèi)容與實(shí)踐操作之間的有機(jī)融合，并貫穿逆向教學(xué)理念，以此形成科學(xué)合理的逆向教學(xué)策略.對于初中階段學(xué)生而言，其思維邏輯仍處于發(fā)展階段，在思維培養(yǎng)方面具有較強(qiáng)的可塑性與發(fā)展?jié)摿?靈活多變是初中階段學(xué)生的主要思維特征，正因如此初中階段學(xué)生敢于質(zhì)疑、善于質(zhì)疑，初中物理教師可以結(jié)合實(shí)際情況，基于初中階段學(xué)生的思維特征設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)在日常教學(xué)中落實(shí)逆向教學(xué).

在初中階段的物理知識體系中，概念型、理論型的知識仍占主要部分，通常以教材為載體通過文本形式進(jìn)行體現(xiàn)，而物理知識本身具有較強(qiáng)的實(shí)踐性，兩者之間所存在的矛盾也屬于目前初中物理教學(xué)過程中的難點(diǎn)，學(xué)生在日常學(xué)習(xí)期間往往因內(nèi)容枯燥復(fù)雜、理論與實(shí)踐結(jié)合不強(qiáng)而降低學(xué)習(xí)興趣，在一定程度上降低了教學(xué)質(zhì)效.而通過以培養(yǎng)學(xué)生逆向思維為目標(biāo)所形成的逆向教學(xué)能夠通過實(shí)踐入手，強(qiáng)化學(xué)生對理論知識理解與記憶，以教學(xué)活動為載體不斷引導(dǎo)學(xué)生對初中物理知識進(jìn)行主動探尋與發(fā)現(xiàn)，并在此過程中逐漸內(nèi)化為學(xué)生的自我知識框架，不僅幫助學(xué)生更好地掌握初中物理知識，而且也起到培養(yǎng)學(xué)生逆向思維的效果.

例如 在講解有關(guān)“壓強(qiáng)”的物理知識時(shí)，由于壓強(qiáng)屬于現(xiàn)實(shí)生活中無法直觀接觸、直觀體現(xiàn)，但卻和現(xiàn)實(shí)生活中諸多自然現(xiàn)象息息相關(guān)的一種物理量，傳統(tǒng)教學(xué)方式中教師僅能將教材作為主要教學(xué)資源開展教學(xué)，導(dǎo)致部分理解能力弱、思維能力弱的學(xué)生無法在自我知識框架中對壓強(qiáng)這一概念進(jìn)行有效地理解與記憶.為盡可能向?qū)W生提供更多現(xiàn)實(shí)生活中有關(guān)壓強(qiáng)的自然現(xiàn)象，幫助學(xué)生更好地了解壓強(qiáng)概念，教師可以將逆向教學(xué)策略作為基礎(chǔ)，通過多媒體設(shè)備向?qū)W生提供更多的教學(xué)資源與有關(guān)壓強(qiáng)的現(xiàn)象，引導(dǎo)學(xué)生從探索角度出發(fā)對壓強(qiáng)概念進(jìn)行獨(dú)立思考，同時(shí)教師可以根據(jù)學(xué)生實(shí)際探索情況在合理的時(shí)間節(jié)點(diǎn)拋出關(guān)鍵性的啟發(fā)內(nèi)容，最終引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)觀點(diǎn)并提出壓強(qiáng)相關(guān)理論與概念.

2 基于逆向思維講解物理題目

對于初中物理教學(xué)而言，學(xué)生往往能夠快速地理解教師所講授的物理規(guī)律、物理概念等知識，但在實(shí)際應(yīng)用方面卻存在一定問題，具體表現(xiàn)是學(xué)生在面對各類物理問題時(shí)無法準(zhǔn)確利用相應(yīng)物理知識或規(guī)律進(jìn)行解答，尤其是在面對部分邏輯性強(qiáng)、難度高的問題，常常會出現(xiàn)解答錯(cuò)誤的情況.為有效解決上述問題，加強(qiáng)學(xué)生對初中物理知識的應(yīng)用靈活性與有效性，則需要教師結(jié)合實(shí)際情況引導(dǎo)學(xué)生基于逆向思維進(jìn)行解題，在面對常規(guī)思考邏輯無法順利解答的題目時(shí)應(yīng)當(dāng)及時(shí)轉(zhuǎn)變思考方式，這樣不僅能夠加強(qiáng)學(xué)生對初中物理知識的理解與記憶，同時(shí)也能夠提升學(xué)生在解答物理題目時(shí)的信心，為后續(xù)學(xué)生的物理學(xué)習(xí)奠定關(guān)鍵基礎(chǔ).

例如 如圖1所示，請畫出一條光線，要求射入光線經(jīng)過點(diǎn)A，且該條光線的反射光線經(jīng)過點(diǎn)B.該題目屬于初中物理知識中的“光的折射”問題，在解答該問題時(shí)學(xué)生需要在符合光的反射規(guī)律的基礎(chǔ)上畫出符合題目要求的光線.多數(shù)學(xué)生在面對題目時(shí)，通常會第一時(shí)間以常規(guī)思考方式對問題進(jìn)行分析，即先畫出一條經(jīng)過點(diǎn)A的射入光線到鏡面，而后再通過平面鏡畫出一條經(jīng)過點(diǎn)B的反射光線.此時(shí)若要求學(xué)生通過法線判斷入射角與反射角之間的關(guān)系，則學(xué)生會發(fā)現(xiàn)畫出的線并不符合題目要求.

學(xué)生若仍繼續(xù)以常規(guī)思考方式對題目進(jìn)行思考與糾錯(cuò)，則會存在始終困在思維誤區(qū)而無法畫出正確光線的情況，久而久之便會降低對此類問題的解答信心，進(jìn)而影響對該方面物理知識的學(xué)習(xí)質(zhì)量.為此，初中物理教師應(yīng)當(dāng)在學(xué)生陷入思維誤區(qū)時(shí)及時(shí)糾正學(xué)生的思考方式并引導(dǎo)學(xué)生以逆向思維解答此類題目.在傳統(tǒng)教學(xué)中，教師會提示學(xué)生可能存在無數(shù)經(jīng)過點(diǎn)A并射到平面鏡的光線，但有且只有一條光線的反射光線能夠經(jīng)過點(diǎn)B，在此種思考邏輯下，會導(dǎo)致學(xué)生將找出唯一符合條件的光線作為解答突破口，在一定程度上提高了解題難度與所消耗的時(shí)間.此時(shí)，可以引導(dǎo)學(xué)生通過另一個(gè)角度進(jìn)行思考，即將點(diǎn)A視作一個(gè)可以向平面鏡反射無數(shù)光線的光源，將點(diǎn)B視作人眼，若人眼能夠發(fā)現(xiàn)點(diǎn)A在平面鏡中所成的圖像，則可以得出以下結(jié)論：經(jīng)過點(diǎn)B的光線并不一定是從平面鏡中射出，而是從點(diǎn)A射出經(jīng)過平面鏡最后抵達(dá)點(diǎn)B.在逆向思維的帶領(lǐng)下，學(xué)生能夠輕易攻克類似的初中物理問題，同時(shí)也可以加深對物理知識的理解與掌握.

又如，存在兩個(gè)實(shí)心金屬小球，如圖2所示，兩小球分別由鐵、銅所制，現(xiàn)使用兩個(gè)相同的測力計(jì)，采用兩個(gè)忽略質(zhì)量與體積的細(xì)線將兩個(gè)小球分別綁在測力計(jì)下，再確認(rèn)綁牢后將兩小球完全浸入水中，此時(shí)兩個(gè)測力計(jì)所顯示的數(shù)值完全相同，若將兩個(gè)小球提出水面，則兩個(gè)小球上的測力計(jì)哪個(gè)數(shù)值會更大？

對于初中階段學(xué)生來說，其在面對浮力相關(guān)問題時(shí)往往會感覺到十分陌生，在解答相關(guān)問題時(shí)也存在無從下手的表現(xiàn).但無論浮力問題如何變換，其始終會圍繞浮力計(jì)算公式而設(shè)計(jì)，因此學(xué)生需要在充分掌握浮力計(jì)算公式的應(yīng)用技巧與原則的前提下靈活運(yùn)用逆向思維.為有效提高解答浮力相關(guān)問題的準(zhǔn)確率與效率，教師可以結(jié)合實(shí)際情況基于逆向思維重新設(shè)計(jì)一個(gè)相反的實(shí)驗(yàn)過程，即假設(shè)兩個(gè)小球在提出水面后測力計(jì)上的數(shù)值相同，由此可以根據(jù)浮力計(jì)算公式：F=pgV，得出體積更大的鐵球所受到的浮力必然更大，因此若想使兩小球上的測力計(jì)數(shù)值相同，則需要在鐵球下方掛上一定質(zhì)量的物體.在此種思考模式下，能夠順利完成對原題目的解答，根據(jù)原題目內(nèi)容可以得知兩測力計(jì)所顯示的數(shù)值完全相同，當(dāng)兩小球被提出水面后一定是掛有鐵球的測力計(jì)數(shù)值更大.通過靈活運(yùn)用逆向思維對部分無法順利解答的題目進(jìn)行調(diào)整或重新設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)過程，能夠幫助學(xué)生打開解題思路，為其提供更加多樣的解題邏輯.

3 利用逆向思維導(dǎo)圖開展初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)

實(shí)驗(yàn)是初中物理學(xué)科中的重點(diǎn)教學(xué)內(nèi)容，傳統(tǒng)的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師通常以實(shí)驗(yàn)原理為教學(xué)切入點(diǎn)展開相關(guān)知識教學(xué)，通過讓學(xué)生了解實(shí)驗(yàn)原理，使學(xué)生能夠找出物理實(shí)驗(yàn)所需要的器材，并由教師進(jìn)一步講解實(shí)驗(yàn)器材的正確使用方法與操作規(guī)范，而后引導(dǎo)學(xué)生測量出相關(guān)物理量，根據(jù)物理公式計(jì)算、推演得到實(shí)驗(yàn)結(jié)果，最后驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性.

但此種傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式往往會導(dǎo)致學(xué)生出現(xiàn)思維定式，并不利于學(xué)生創(chuàng)新思維的培養(yǎng)，也無法有效幫助學(xué)生完成知識內(nèi)化與遷移.不僅如此，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，若出現(xiàn)實(shí)驗(yàn)方法改變、器材更換等現(xiàn)象，學(xué)生很容易在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)時(shí)出現(xiàn)思路混亂等問題.針對此類問題，教師便可以在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中引入逆向思維，讓學(xué)生繪制逆向思維導(dǎo)圖，進(jìn)而幫助學(xué)生轉(zhuǎn)換思路，快速理清實(shí)驗(yàn)原理與流程設(shè)計(jì).

例如 教師在開展“定值電阻R的測量”實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)，便可以利用逆向思維導(dǎo)圖的方式開展實(shí)驗(yàn)教學(xué).該實(shí)驗(yàn)原理是利用電壓表和電流表分別測量電壓與電流，調(diào)節(jié)滑動變阻器，測量多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)代入實(shí)驗(yàn)原理中獲取平均值，進(jìn)而得到電阻阻值.電路設(shè)計(jì)如圖3所示.如果實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中沒有電流表，已知條件中增加了定值電阻R和若干開關(guān)，那么，此種情況下應(yīng)該怎樣設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)測量電阻R？

解析 根據(jù)上述已知條件能夠得到的信息是有電壓表，無電流表，以電流I作為解題分析的切入點(diǎn)，利用逆向思維分析能夠繪制出以下思維導(dǎo)圖，如圖4所示.

電流的測量全部轉(zhuǎn)化為對R電壓、R和R總電壓的測量，進(jìn)而巧妙地解決了實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)沒有電流表的問題，其具體的實(shí)驗(yàn)電路設(shè)計(jì)如圖5所示無電流表的電路設(shè)計(jì).

逆向思維在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的引入與應(yīng)用，能夠有效幫助學(xué)生打破思維定式的限制，進(jìn)而幫助學(xué)生轉(zhuǎn)換實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路.同時(shí)，利用逆向思維分析還能夠與常規(guī)思維分析進(jìn)行對此，綜合分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，有利于學(xué)生自主發(fā)現(xiàn)物理實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中存在的問題以及不足之處，從而達(dá)到完善與優(yōu)化物理實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的目的.

4 結(jié)語

綜上所述，在大力發(fā)展素質(zhì)教育的背景下，初中物理教師要在日常教學(xué)中積極貫徹落實(shí)學(xué)科核心素養(yǎng)，參照新課程標(biāo)準(zhǔn)與教學(xué)目標(biāo)，結(jié)合實(shí)際學(xué)情，不斷強(qiáng)化對學(xué)生邏輯思維與綜合素質(zhì)的培養(yǎng)，并重視學(xué)生逆向思維的養(yǎng)成，進(jìn)而有效提升學(xué)生對物理知識點(diǎn)的理解與運(yùn)用，幫助學(xué)生取得更為優(yōu)異的物理成績，切實(shí)促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展.

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