科学教学中逆向思维能力培养初探

陈荣快

若学生正向思维较为活跃，而逆向思维相对薄弱，任其发展，易形成思维定式，不利于学生智力的开发、能力的培养和素质的提高。因此，在教学过程中，必须有机地对学生进行逆向思维的训练。

著名心理学家皮亚杰提出了人的思维结构具有“五个特点”，其中之一就是——逆向性。就是从结论或结果倒着分析问题，分析结论或结果的原因和条件，这种思维方式称为逆向思维。逆向思维是逻辑思维的一种，重视逆向思维的训练，不仅能提高学生反应的敏捷性和答题速度，还有助于学生更好地学习其他知识和提高解题能力。

一、课堂教学中加强逆向思维能力的培养

1.课堂教学中教师可以根据教材的内容，去设计一些培养逆向思维的问题

例如，在讲述《重力》一节时，可以给学生设计这么一个问题：请你思考一下，假如地球上没有了重力，那么地球上可能会出现哪些现象，哪些现象又不可能出现？在《摩擦力》一节的教学中同样请学生思考假如没有摩擦力那么可能会出现哪些现象，哪些现象又不可能出现。

运用逆向思维推理解决的问题，使学生的逆向思维能力得到锻炼和提高。

2.经常地、有意识地引导学生逆向思考（即反过来思考一下）往往能收到较好的效果

例如，在《光的折射》的教学中，在学完光由空气射入水后，让学生根据光是可逆的特征，思考光由水射入空气的情况。这样不仅复习了折射知识，还能加深对光的可逆性的理解。

二、在实验教学中运用逆向思维，指导学生设计实验

1.演示实验和学生分组实验也能培养学生的逆向思维能力

学生观察了实验现象后，教师即时地引导他们分析现象产生的原因，这实际上就是在训练学生逆向思维能力。

例如，在《呼吸作用》的教学中，让学生探究呼吸作用的产物是什么，如何了解呼吸作用的产物，师生共同探究密闭容器内物质成分的变化，设计具体的方案进行探究。

例如，在进行分子间有间隙的知识教学时，教师将演示的题目改为100+100≠200。这样一个不等式的出现引起学生莫大的疑惑，在学生疑惑中教师完成了实验，实实在在的结果又让学生不能不信，此时教师不必急于揭开谜底，而是让学生对出现的现象进行合理的推测，而推测的过程就是逆向思维培养的过程。

2.教学中，除了教材中的演示实验和学生分组实验外，教师可以根据新课程的精神，指导学生做一些可行性的探索性实验

例一，在学习大气压后，可让学生去思考：你能否设计实验去验证大气压的存在？学生在经过了一番思考和选择后，每个人或每个小组都有自己的实验，现举三例供参考：

①取一可乐瓶，用单孔橡胶塞堵住，用充气机将其内的气体抽出，观察瓶子的变化。

②将装满水的杯子，用一塑料片盖住，置于空气中，水流不下来。

③在水槽内置一个装满水倒立的杯子，水流不出来。

然后让学生之间交流，让其他同学分析别的同学的实验是否能证明大气压的存在？

三、典型例题的分析和讲评培养学生逆向思维能力

典型例题的分析是培养学生逆向思维能力的一个重要手段。科学的问题中有许多问题，如，光路的可逆、化学中的推断题等；若能巧妙地运用逆向思维的方法，引导学生从反方向去分析，不仅可以使解题过程简捷，使问题简单化，而且经过长期的训练，培养了学生思维的灵活性，敏捷性、深刻性等品质，提高了解题能力。

例如，某同学在做凸透镜成像实验时，调整蜡烛和光屏位置，在凸透镜的另一侧得到一个縮小、倒立的实像，若将蜡烛和光屏的位置互换，则（ ）

A.在光屏上得到一个缩小、倒立的实像

B.在光屏上不能得到实像

C.在光屏上得到一个放大、倒立的实像

D.在光屏上得到一个放大、正立的实像

解此题：方法一：根据成像规律逆推可解决。

方法二：根据光路可逆性原理，便可得出物象位置互换，依然倒立，故答案为C。

四、营造逆向思维的氛围

训练逆向思维不是一朝一夕的事情，教学中，要注意多选编些逆向思维的习题供学生训练，以营造逆向思维的氛围，达到训练逆向思维的目的。

对一些科学问题，要注意引导学生将它们倒过来，放在新的科学情况中去认识、去思考，使学生对旧问题产生新情趣，对科学产生浓厚的学习兴趣。例如，利用串联电路特点，要求学生编拟不同类型的问题题（如油量表、水位表、测身高等问题）。

学校的板报画廊都是创建逆向思维环境的好载体，要充分利用这些载体，构建逆向思维的环境。例如，借助于这些载体，要求学生对某一科学问题进行逆向变换，从而得到一个或多个逆命题，并加以论证。

值得注意的是，正向思维有它很大的积极一面，决不能一味追求逆向思维的训练，否则适得其反。

编辑 王团兰