谈高中物理教学中学生逆向思维能力的培养

刘世化

摘 要 逆向思维是一种创造性思维，就是从结果或结论出发，倒着分析某一结果或结论得出的原因、根据和条件，这种解决问题的思维方法称为逆向思维。在解决和分析问题时，人们常常习惯于从原因或条件追溯结果或结论，这是正向思维。在高中物理教学中，教师比较注重对学生正向思维能力的培养，而对学生逆向思维能力的培养就比较欠缺，这样就限制了学生思维的全面发展，甚至阻碍了学生的灵感和创造性的发挥。遇到某些问题，如果运用正向思维方式去解决，经常使一部分学生一筹莫展，不知从何处入手。所以重视对学生逆向思维能力的培养，是基础年级物理教学中的当务之急。

关键词 高中物理；培养；逆向思维

中图分类号：A，C961 文献标识码：A 文章编号：1002-7661（2018）31-0067-01

培养学生的逆向思维能力必须与平日的物理教学有机结合，淡化、轻视、忽视学生逆向思维能力培养的教学过程是不完美的，甚至是不成功的，必须每一节课都要对学生进行逆向思维的训练。

一、在物理概念、物理规律的教学中培养学生的逆向思维能力

物理概念是客观现实的主观体现，进行物理概念教学时要注意从学生熟悉的生活现象中或从学生不熟悉的一些实验现象中引出物理概念、物理规律，这样符合学生的认知规律，从思维方式看这样的教学过程属于正向思维。如果教师在讲解完物理概念、规律后，再从反向引导学生去理解，无疑会使学生对概念、规律的理解更加完整和深刻。如对物体惯性的教学，可先通过一些实例，结合理想斜面实验，引导学生归纳、抽象、总结出惯性这个概念，然后教师反问学生：“如果一切物体都没有了惯性，世界将是什么样？”学生的求知欲望会一下子激发出来，各抒己见，相互争论，既活跃了课堂气氛，又充分调动了学生的思维活动，同时也让学生对惯性的概念加深了理解，学生的逆向思维能力也得到了训练。

在物理规律的教学中，可以使用正向思维和逆向思维理解的方法，使学生对物理规律的理解得以相互补充。如对动能定理的理解，正向理解为：合力对物体做功不为零，物体的动能一定发生变化；逆向理解为：如果物体的动能发生了变化，一定有外力对物体做了功。再如“运动的电荷可以产生磁场”，逆向：“磁场是否一定是运动电荷产生的？”通过反问，是学生全面理解磁场的成因。如“匀变速直线运动的加速度是不变的”，逆向：“加速度不变的运动一定是匀变速直线运动吗？”从而使学生更加全面科学地理解初速度与加速度的方向关系对运动的影响。

二、在物理习题教学中培养学生的逆向思维能力

（一）在物理习题教学中应用假设法培养学生的逆向思维能力

数学上的假设法是一种常用的逆向思維方式，在物理教学中也常用到，如在判断弹力、摩擦力是否产生时就可以应用。

如右图，物体A、B叠放在一起放在光滑水平面上一起向右匀速运动，要判断A、B之间有无摩擦力，可假设A受到B向右的摩擦力，则A要向右做加速运动，与题设不符，所以A、B之间无摩擦力。

（二）在物理习题教学中巧妙地转换思维方式，培养学生的逆向思维能力

有的习题应用正向思维方法和逆向思维方法都能解决，但是有的按照正向思维解决很麻烦，甚至感到束手无策。如果此时放弃正向思维，从逆向的角度去分析，就易如反掌。

如求变力做功的问题，直接应用功的公式W=FLcosθ求解是不行的，必须转换思维，如应用动能定理去求恒力的功或动能的变化的方法解决。

再例如求做竖直上抛运动的物体在到达最高点之前1s内的位移的是多少？此题用正向思维方式也可解决，但较麻烦，若转换思维就会想到：竖直上抛运动的物体在到达最高点之前1s内的位移大小与从最高点做自由落体运动的物体最初1s内的位移大小相等，求解起来就相当的简捷。

（三）在物理习题教学中巧妙地利用可逆性原理，培养学生的逆向思维能力

可逆原理是指某些物理规律、物理过程所具有的一些对称性，即物理状态变化的正向过程与逆向过程在某些物理量上等值。中学物理中常见的有运动的可逆性；弹簧压缩与伸长的可逆性；光路可逆性等等。运用可逆性原理进行习题教学，是培养学生逆向思维能力的一条重要途径。

如：物体以加速度a=5m/s2做匀减速直线运动，求运动停止前1s内的位移是多大？

此题若直接应用运动学公式x=v0t+at2/2去求解，因不知道初速度而陷入困境。若应用运动的可逆性就会感到“柳暗花明又一村”：求运动停止前1s内的位移是多大不就是相当于求初速度为0，加速度a=5m/s2的匀加速直线运动的开始1s内位移吗？问题迎刃而解。

三、在物理实验教学中培养学生的逆向思维能力

高中物理教科书中都有探究性实验，如探究小车速度随时间变化的规律、探究加速度与力、质量的关系等。探究性实验的一个重要作用就是有利于培养学生的逆向思维能力。因此在平日的教学中，教师一方面要充分利用和挖掘课本上已有的探究实验，另一方面可引导学生将一些验证性实验改为探究实验，甚至可以指导学生探究其他的实验途径。如：研究平抛运动的实验，就可以改为探究性实验，让学生在得到平抛运动的轨迹后，进一步探究：平抛运动的加速度，物体到达某位置的速度等等。这样既充分调动了学生思考的积极性，又培养了学生逆向探究问题的能力。

教师在物理教学中引导学生运用逆向思维解决问题，培养学生逆向思维能力。而对学生逆向思维能力的培养是物理教学中对学生各种能力培养的一个不可缺少的环节。学生养成了遇到问题逆向思维的习惯，也就具有了对问题的探究能力，这对创造性人才的培养起到不可估量的作用，同时也会使物理课堂教学在创新性、时效性上更加完善，让课堂教学充满生机和活力。

参考文献：

[1]许亚伟.高中物理教学中学生逆向思维能力培养的策略.中学教学参考，2017.