初中物理教学中学生逆向思维培养策略研究

梁朝阳

【摘要】定势思维会影响学生逻辑思维的发展，导致学生学习受阻，针对此类问题现象，为有效防范与避免学生出现定势思维，需贯彻落实学科核心素养教学，不断强化对学生逆向思维的培养.本文利用文献分析法与工作经验总结法，以初中物理学科为主题，分析与研究初中物理教学中学生逆向思维培养策略，并以此为广大初中物理教师与教研人员提供参考与借鉴.

【关键词】初中物理；逆向思维；培养策略

初中物理学科在实际教学中会涉及大量的概念、定律以及原理等知识内容，具备较强的逻辑性与抽象性，这导致很多学生感觉物理学习十分困难，在理解与运用相关物理知识时容易陷入思维僵局，此时学生若能够及时转换思维，利用逆向思维思考相关问题，便能够打破思维僵局限制，理清问题解决思路.基于此，开展初中物理教学中学生逆向思维培养策略研究具有一定的现实意义与教育价值.

1 融合逆向教学，落实概念讲解

为有效培养初中阶段学生的逆向思维，首要目标便是制定逆向教学策略，对于逆向教学而言，其主要意义在于“授人以鱼不如授人以渔”的教学理念.因此，初中物理教师需要结合实际情况，加强对班级中学生学情的了解与分析，注重教学设计中的细节内容，实现教学设计中理论内容与实践操作之间的有机融合，并贯穿逆向教学理念，以此形成科学合理的逆向教学策略.对于初中阶段学生而言，其思维逻辑仍处于发展阶段，在思维培养方面具有较强的可塑性与发展潜力.灵活多变是初中阶段学生的主要思维特征，正因如此初中阶段学生敢于质疑、善于质疑，初中物理教师可以结合实际情况，基于初中阶段学生的思维特征设计教学内容，进而实现在日常教学中落实逆向教学.

在初中阶段的物理知识体系中，概念型、理论型的知识仍占主要部分，通常以教材为载体通过文本形式进行体现，而物理知识本身具有较强的实践性，两者之间所存在的矛盾也属于目前初中物理教学过程中的难点，学生在日常学习期间往往因内容枯燥复杂、理论与实践结合不强而降低学习兴趣，在一定程度上降低了教学质效.而通过以培养学生逆向思维为目标所形成的逆向教学能够通过实践入手，强化学生对理论知识理解与记忆，以教学活动为载体不断引导学生对初中物理知识进行主动探寻与发现，并在此过程中逐渐内化为学生的自我知识框架，不仅帮助学生更好地掌握初中物理知识，而且也起到培养学生逆向思维的效果.

例如 在讲解有关“压强”的物理知识时，由于压强属于现实生活中无法直观接触、直观体现，但却和现实生活中诸多自然现象息息相关的一种物理量，传统教学方式中教师仅能将教材作为主要教学资源开展教学，导致部分理解能力弱、思维能力弱的学生无法在自我知识框架中对压强这一概念进行有效地理解与记忆.为尽可能向学生提供更多现实生活中有关压强的自然现象，帮助学生更好地了解压强概念，教师可以将逆向教学策略作为基础，通过多媒体设备向学生提供更多的教学资源与有关压强的现象，引导学生从探索角度出发对压强概念进行独立思考，同时教师可以根据学生实际探索情况在合理的时间节点抛出关键性的启发内容，最终引导学生总结观点并提出压强相关理论与概念.

2 基于逆向思维讲解物理题目

对于初中物理教学而言，学生往往能够快速地理解教师所讲授的物理规律、物理概念等知识，但在实际应用方面却存在一定问题，具体表现是学生在面对各类物理问题时无法准确利用相应物理知识或规律进行解答，尤其是在面对部分逻辑性强、难度高的问题，常常会出现解答错误的情况.为有效解决上述问题，加强学生对初中物理知识的应用灵活性与有效性，则需要教师结合实际情况引导学生基于逆向思维进行解题，在面对常规思考逻辑无法顺利解答的题目时应当及时转变思考方式，这样不仅能够加强学生对初中物理知识的理解与记忆，同时也能够提升学生在解答物理题目时的信心，为后续学生的物理学习奠定关键基础.

例如 如图1所示，请画出一条光线，要求射入光线经过点A，且该条光线的反射光线经过点B.该题目属于初中物理知识中的“光的折射”问题，在解答该问题时学生需要在符合光的反射规律的基础上画出符合题目要求的光线.多数学生在面对题目时，通常会第一时间以常规思考方式对问题进行分析，即先畫出一条经过点A的射入光线到镜面，而后再通过平面镜画出一条经过点B的反射光线.此时若要求学生通过法线判断入射角与反射角之间的关系，则学生会发现画出的线并不符合题目要求.

学生若仍继续以常规思考方式对题目进行思考与纠错，则会存在始终困在思维误区而无法画出正确光线的情况，久而久之便会降低对此类问题的解答信心，进而影响对该方面物理知识的学习质量.为此，初中物理教师应当在学生陷入思维误区时及时纠正学生的思考方式并引导学生以逆向思维解答此类题目.在传统教学中，教师会提示学生可能存在无数经过点A并射到平面镜的光线，但有且只有一条光线的反射光线能够经过点B，在此种思考逻辑下，会导致学生将找出唯一符合条件的光线作为解答突破口，在一定程度上提高了解题难度与所消耗的时间.此时，可以引导学生通过另一个角度进行思考，即将点A视作一个可以向平面镜反射无数光线的光源，将点B视作人眼，若人眼能够发现点A在平面镜中所成的图像，则可以得出以下结论：经过点B的光线并不一定是从平面镜中射出，而是从点A射出经过平面镜最后抵达点B.在逆向思维的带领下，学生能够轻易攻克类似的初中物理问题，同时也可以加深对物理知识的理解与掌握.

又如，存在两个实心金属小球，如图2所示，两小球分别由铁、铜所制，现使用两个相同的测力计，采用两个忽略质量与体积的细线将两个小球分别绑在测力计下，再确认绑牢后将两小球完全浸入水中，此时两个测力计所显示的数值完全相同，若将两个小球提出水面，则两个小球上的测力计哪个数值会更大？

对于初中阶段学生来说，其在面对浮力相关问题时往往会感觉到十分陌生，在解答相关问题时也存在无从下手的表现.但无论浮力问题如何变换，其始终会围绕浮力计算公式而设计，因此学生需要在充分掌握浮力计算公式的应用技巧与原则的前提下灵活运用逆向思维.为有效提高解答浮力相关问题的准确率与效率，教师可以结合实际情况基于逆向思维重新设计一个相反的实验过程，即假设两个小球在提出水面后测力计上的数值相同，由此可以根据浮力计算公式：F=pgV，得出体积更大的铁球所受到的浮力必然更大，因此若想使两小球上的测力计数值相同，则需要在铁球下方挂上一定质量的物体.在此种思考模式下，能够顺利完成对原题目的解答，根据原题目内容可以得知两测力计所显示的数值完全相同，当两小球被提出水面后一定是挂有铁球的测力计数值更大.通过灵活运用逆向思维对部分无法顺利解答的题目进行调整或重新设计实验过程，能够帮助学生打开解题思路，为其提供更加多样的解题逻辑.

3 利用逆向思维导图开展初中物理实验教学

实验是初中物理学科中的重点教学内容，传统的物理实验教学中，教师通常以实验原理为教学切入点展开相关知识教学，通过让学生了解实验原理，使学生能够找出物理实验所需要的器材，并由教师进一步讲解实验器材的正确使用方法与操作规范，而后引导学生测量出相关物理量，根据物理公式计算、推演得到实验结果，最后验证实验结果的准确性.

但此种传统的实验教学模式往往会导致学生出现思维定式，并不利于学生创新思维的培养，也无法有效帮助学生完成知识内化与迁移.不仅如此，在实验教学过程中，若出现实验方法改变、器材更换等现象，学生很容易在实验设计时出现思路混乱等问题.针对此类问题，教师便可以在物理实验教学中引入逆向思维，让学生绘制逆向思维导图，进而帮助学生转换思路，快速理清实验原理与流程设计.

例如 教师在开展“定值电阻R的测量”实验教学时，便可以利用逆向思维导图的方式开展实验教学.该实验原理是利用电压表和电流表分别测量电压与电流，调节滑动变阻器，测量多组实验数据，并将数据代入实验原理中获取平均值，进而得到电阻阻值.电路设计如图3所示.如果实验设计中没有电流表，已知条件中增加了定值电阻R和若干开关，那么，此种情况下应该怎样设计实验测量电阻R？

解析 根据上述已知条件能够得到的信息是有电压表，无电流表，以电流I作为解题分析的切入点，利用逆向思维分析能够绘制出以下思维导图，如图4所示.

电流的测量全部转化为对R电压、R和R总电压的测量，进而巧妙地解决了实验设计没有电流表的问题，其具体的实验电路设计如图5所示无电流表的电路设计.

逆向思维在物理实验教学中的引入与应用，能够有效帮助学生打破思维定式的限制，进而帮助学生转换实验设计思路.同时，利用逆向思维分析还能够与常规思维分析进行对此，综合分析实验现象，有利于学生自主发現物理实验设计中存在的问题以及不足之处，从而达到完善与优化物理实验设计的目的.

4 结语

综上所述，在大力发展素质教育的背景下，初中物理教师要在日常教学中积极贯彻落实学科核心素养，参照新课程标准与教学目标，结合实际学情，不断强化对学生逻辑思维与综合素质的培养，并重视学生逆向思维的养成，进而有效提升学生对物理知识点的理解与运用，帮助学生取得更为优异的物理成绩，切实促进学生全面发展.

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