物理教学中如何培养学生的逆向思维能力

王毅灵

摘 要： 为了每一位学生的发展，在新课程教学中从物理概念、定律的教学，物理习题的教学和物理实验的教学等维度对学生进行逆向思维训练，提高学生的逆向思维能力，并促使学生全面发展，提高学生的科学素养。

关键词： 物理教学 逆向思维 科学素养

新课程的核心理念是为了每一位学生的发展。学生的发展不是指某一方面的发展，而是全面、和谐的发展。无数事实证明，学生的全面发展和科学素养的提高，常常在常规思维中徘徊，在逆向思维中诞生。物理科学作为中学的一门自然基础科学，是人们改造自然、创造物质财富，进而推进社会变革的智慧源泉和重要精神力量，因此，在物理学科新课程教学中培养学生的逆向思维能力，既能使学生达到知识习得、思维训练、人格健全的协同，实现在促进人的发展目标上的融合，又能提高学生的科学素养。

所谓逆向思维，是指和正向思维方向相反而又相互联系的思维过程，即我们通常所说的“倒着想”或“反过来想一想”。逆向思维属于发散性思维的范畴，是一种创造性的求异思维。实践证明，个人的逆向思维能力，对于全面人才的创造能力及解决问题能力具有重要意义，在物理新课程课堂教学中应从以下方面培养学生的逆向思维能力。

一、在物理概念、物理定理、定律的教学中引入逆向思维可培养学生多元化的科学素养。

中学物理新课程所涉及的概念、定律是从大量的生活现象或从一些实验现象出发引入的。从思维方式看，遵循教材的方式进行的教学过程属于正向思维过程，长期运用这样的教学思维，似乎运用起来驾轻就熟，左右逢源，但容易造成思维定势，导致思维僵化。如果我们运用这一手段得出概念、定律，再从反向加深对这一概念、定律的认识，就会使学生对概念、定律的理解更全面、更深刻、更生动。如，研究自由落体运动时，由于学生在日常生活中已经形成了“重的物体下落快”这一先入为主的错误认识，这对“重力加速度”这一新概念的建立十分不利。要突破这一难点，除了要使学生在实验中获得必要的感性认识外，还可利用逆向思维，使错误观点暴露无遗，最终引申出科学定义：设想把一块重物和一块轻物用绳子捆绑在一起，然后让它们自由下落。这两块物体加在一起的重量肯定超过其中任何一块的重量，这样根据亚里士多德的重物体先落到地面的观点，捆绑在一起的物体应当比它们各自单独下落时更快。但是如果根据亚里士多德的观点从另一个角度思考，轻的物体比重的物体下落得慢，两块物体捆绑在一起后由于重物被轻物拖住，因此两块物体一起下落时，要比单独的重物下落得慢些。同样道理，两块物体一起下落时比单独的轻物下落得快些。捆绑在一起的轻重两物体下落的速度介于轻重两物单独下落的速度之间。“捆绑在一起的轻重两物应当比他们各自单独下落时更快”和“捆绑在一起的轻重两物下落的速度介于轻重两物单独下落的速度之间”是相互矛盾的结论。可见，从逆向思维角度提出问题，分析问题，更能充分调动学生的思维积极性，培养学生多元化思想，进一步正确理解概念和规律。

二、在解题时培养学生逆向思维能力可以提高学生全面的严谨的科学素养。

我们在引导学生解决物理问题时，一般是从条件出发按照习惯思维模式进行正面思考。这对解决大多数问题是有效的，而对某些特殊问题，若一味地进行正面顺向思考，则思维往往会受阻。此时，若能引导学生冲破思维定势的束缚，从已知事物的相反方向进行思考，则常常能出奇制胜。有些问题，利用正向思维根本无法解决或解决起来很困难、烦琐，而利用逆向思维可以收到“山重水复疑无路，柳暗花明又一村”之效。

例：如图所示，在匀加速向左运动的车厢中，一人用力向前推车厢，若人与车厢始终保持相对静止，则下列结论中正确的是：

A.人对车厢做正功 B.人对车厢做负功

C.人对车厢不做功 D.无法确定

解析：按习惯，若选取车厢为研究对象，车厢在水平方向上受到人的作用力：向前的推力和脚底的摩擦力及一个处力，因人的推力和摩擦力的大小无法比较，因而无比较二力的功，无法确定人对车厢做功。

逆向思维选人为研究对象：因人与车厢一起加速运动，人的动能增加，对人做功的只有车厢，因此车厢对人做正功，由于人与车厢之间的力是作用力与反作用力，故人对车厢做了负功。则B项正确。

运用逆向思维引导学生解决实际问题，它是指由果索因，知本求源，从原问题的相反方向着手的一种思维方法，是思维过程的一种重要的思维方式。如果我们在平时的教学中，合理引导学生灵活运用逆向思维思考并解决问题，就能培养学生的逆向思维习惯，形成科学的、严谨的、全面的思维意识。

三、从物理实验中运用逆向思维可以培养学生的创新能力。

中学物理实验作为一门培养和提高学生科学思维方式和科学研究能力的重要基础课，蕴含极为丰富的素质教育内容，为培养造就创新型人才提供了极大空间，实验教学的目的不在于实验的本身，而在于培养学生的思维，养成积极的思维习惯，如果我们能在平时的物理实验教学中适时运用逆向思维，就会帮助学生形成一定的创新思维。

讲授质量时，对“空气也是有质量的”这一命题，学生往往认为不可思议，验证方法可以这样：取两个一样的空矿泉水瓶（经过改装，使它能够打进气体和抽出里面气体）放在天平两端，并调平天平，然后在其中一个瓶内抽出部分气体，结果抽出气体的瓶变轻了，天平失去平衡，这就说明：空气是有质量的。如果反向思考：假如不抽出瓶内气体，而在另一瓶注入气体，情况会怎样？让学生在思考、讨论、猜想后再给予验证，学生积极性会更高。当他们看到自己判断的结果与实验结果一致时，会受到巨大鼓舞，由此带来愉快情绪体验，留下深刻印象，这样既达到了理解概念的目的，又培养了学生逆向思维能力，收到了一举两得的教学效果。可见，实验不仅要注意操作的科学性，而且要特别注重分析实验的构思方法和逻辑思维过程，而在此过程中，逆向思维起着十分重要的作用。

总之，在物理课堂教学时，培养学生的逆向思维的能力，提高他们的科学素养，就是新课程标准所提出的关注人的教学，它才能使中学物理学科的教学成为学生情感态度与价值观的形成与发展过程，从而真正实现人的发展。

参考文献：

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