试论“逆向思维”在初中物理教学中的运用

郭卫明

摘 要：采用逆向思维的方法进行物理教学能够培养学生对物理规律的认识，有效提升学生的思维活力，提升学生学习物理的主动性。同样，培养逆向思维能力也是提升学生创新能力的主要环节之一，可以有效增强学生的物理素养，提升学生的综合能力。文章从逆向思维这一概念出发，对逆向思维的特点与培养学生逆向思维能力的方法着手进行研究。

关键词：逆向思维;物理教学;中学生

一、逆向思维概念及特点

（一）逆向思维的概念

逆向思维指的是从相反的角度对问题进行思考，从而对新事物进行研究和探索，是一个行之有效的创新性思维过程。从特定的意义上来分析，它是对既定事实的大胆怀疑，是我们对未知领域的一种追根问底的探究。但是我们所说的逆向思维并不是毫无根据的胡乱猜想，逆向思维可以有效地打破思维的定式，提高解决问题和分析问题的能力。

（二）逆向思维的特点

1.普遍性

逆向思维的理论在不同的问题中都能够得到有效使用。我们在对任何问题进行思考时，都可以从其反方向去思考，所有的事物都具有两面性，事物的表现形式也因为属性的不同而产生着变化。从某种特殊的意义上来讲，任何事物均具有对立统一的特点。

2.批判性

正向思维在我们的学习生活中经常被使用到，已经在我们的头脑中形成条件反射，一旦开始进行问题的思考就会采用正向思维的方法，但是逆向思维却不同，可以促使我们从不同的角度进行问题的思考，可以摆脱常规性思维的束缚，不断地对传统的思维模式提出挑战。逆向思维就是要求我们本着批判的眼光去看待问题，它可以有效地帮助我们跳出思维定式。批判性的思维是一种逆向思维的模式，能够有效地反映出人的思维水平。

3.新颖性

我们在解决问题的时候，通常会优先想到运用正向思维的方式去解决问题，这样会在很大程度上让我们的思维过程变得僵化，往往会大部分人都能够想得到得到的结果。我们受到长期惯性思维的影响，往往在认知事物时，只认识到事物的正面而没有认识到事物的反面。采用逆向思维的方式能够有效地突破思维的障碍，得到新颖的结论。

4.探索性

逆向思维是从事物的反方向去寻找解决问题的方法，从事物的反面出发不断地逼近事物的真理，逐步发现规律。这样的方法把我们的思维推到了一个新型的领域，去探索事物的本源，这是一种对问题的重新探索和认知。

5.创造性

在完成任务的目标驱使下，我们会运用我们已习得的已知信息，有效地开展思维活动，通过反复的摸索，产生有价值的成果。逆向思维就是我们在面对常规思维无法解决的问题上，发起对已有思维摸索的挑战。运用已习得的知识开展思维活动，这样做才能够破除常规思维惯性的影响，产生一种全新的思维观念，从而找到不易发現的解决问题的新思路。

二、逆向思维与物理学

我们可以从物理学的发展历史中了解到，逆向思维的能力在整个物理规律的建立和发现中均具有重要的意义。一些著名的物理学家，往往因为其具有活跃的逆向思维能力而能够发现一个个物理现象，推动整个物理学的发展进程。牛顿根据开普勒提出的行星运动三大定律，运用逆向思维，从而提出“行星为什么这样运动”的问题，之后通过了严密的推理论证，发现了天体运动的一系列规律，从而总结出万有引力的定律。奥斯特所发现的“电产生磁”这一现象使法拉第受到了启发，法拉第通过自身的钻研，发现了电磁感应定律。德布罗在接受了爱因斯坦的光量子说的启发后，提出了“波粒二象性”理论。一个个伟大的物理发现背后总是有各种各样蕴藏着物理学的逆向思维现象。

三、逆向思维在初中物理学中的运用策略

我们在进行人才的素质教育的过程中，必须重视培养学生的逆向思维能力。因为整个初中的物理教材鲜有涉及逆向思维训练的内容，学生在进行中学物理的学习过程中也难以得到实质性的逆向思维训练，这使得学生长期运用正向思维对物理问题进行思考。但有许许多多实际性的物理问题无法完全依靠正向思维解决，如果教师能够引导学生从正向思维向逆向思维转化，运用逆向思维方法来思考物理学问题，就能够非常轻松地解决物理学的难题，降低物理学习的难度。采用逆向的思维方法还可以获得一些意想不到的效果，获得创新性的思维成果。在物理教学中加强对学生的逆向思维的培养，可以将学生从传统的正向思维结构中转化出来，使学生的思维活力得到大幅度提升，通过逆向思维训练，学生可有效地解决在物理学习中遇到的实际性问题。逆向思维在对学生的创新性能力的培养中起到了非常重要的作用，中学物理教师需要加强对学生这方面能力的培养，并在中学课堂的教学过程中加以推广。

（一）在物理概念教学中培养学生的逆向思维能力

笔者根据自身的长期物理教学实践，意识到在整个物理教学的过程中物理学的基础概念是学习的难点，中学生在学习物理的过程中难免感觉到物理晦涩难懂，主要的原因是没有将物理概念理解透彻。实际上这也使得学生逐步丧失了对物理学习的兴趣。物理学各个章节的知识紧密相关，如果学生在某一章落下，将会影响整体的学习。

在进行物理概念的教学中，对一些理解难度大的概念，教师应该引导学生从逆向思维的方向进行理解，以加深学生对此类概念的理解能力，形成关于概念的正确理解。例如，在“内能的变化”这一节课的教学过程中，教师可以这样提问：“物体在吸收热量的过程中，温度会提升吗？”反过来问：“物体的温度提升了，是否就一定是吸收了热量呢？”通过正向和逆向思维的提问方法，学生对此概念的理解更加透彻了，从而更加透彻地掌握了概念。又如在“力的作用”这一节课的教学过程中，学生往往对力的作用这样抽象的概念无法理解，就可以举一个这样的例子：我们在游泳的过程中，如果向后划水，人就会前进，这是什么物理学原理呢？通过提出问题的方式让学生进行逆向思考，之后让学生根据力的效果来分析物体的受力情况。在对重力和摩擦力的概念进行讲解后，提出假设问题：“假如失去了重力，我们游泳会产生哪些变化？”“假如失去了摩擦力，我们游泳会产生哪些变化？”让学生进行相关的思考，以加强学生对力的作用相关概念的领悟。

（二）在物理习题解答过程中培养学生的逆向思维能力

物理习题起到了巩固和深化学生已习得知识的作用，也为学生培养逆向思维提供了一定的可能性。有些物理习题在设置的过程中所列出的条件隐藏较深，学生使用正向思维解题就会遇到一定的困难，这就要求学生学会使用逆向思维的原理从待求量出发推理出来所需要的已知量，从而能够掌握正确的解决办法。从逆向思维的角度出发思考不仅仅可以使得问题变得简捷、容易理解，学生的思维高度也将大大提升，解题的能力和速度也将大大提高。如学习了光的反射定律后，可以设三类作图题：已知入射光线、镜面和反射光线中的任两个画出另一个; 再如，在复习凸透镜成像的特点时，通过实验探究不同位置成像情况得出： 在2f 以外成缩小的实像;在 2f以内 ，f 以外，成放大的实像; 在 f 以内成正立、放大的虚像。反之也成立。这个规律正反都成立。这样的逆向思维训练非常有助于培养学生的逆向思维能力。

（三）在物理實验教学过程中培养学生的逆向思维能力

物理实验是观察和解决物理问题的重要方式，也是学生获取物理实践技能的重要途径。因此，在物理的实践教学过程中，对学生进行逆向思维训练是非常重要的。受到传统教学观念的影响，教师在进行物理教学的过程中，采用机械式的提出问题—进行实验—得出结论这样的教学模式，以致学生在实验的过程中更加重视的是实验的结论，而忽视了这其中最为核心的实验环节。事实上，在实验的过程中让学生获得实验结论仅仅是其中目标之一，更重要的是为了让学生获得实验的构思过程、实验的构思方法，这才能够最大程度地培养学生的创造性思维。在物理实验的课堂当中，教师往往将实验所需要的用具全部都放置在实验台上，学生仅仅是按照实验要求选取需要的物品而已。这远远达不到应有的实验效果。教师应该根据实验的要求引导学生掌握实验器材的用法，设计可行性高的实验方案进行相应的实验操作，针对同一物理学理论提出多种多样的实验方案，在这样的实践和理论相互转化的过程中，使得学生能够有效地掌握物理学的基本理论。并且要引导学生运用逆向思维去解决实验过程中面临的问题，从实验的结果出发去寻找实验原因，这就是一种逆向思维的方法运用。这样的实验方法才可以有效调动学生的思维，达到良好的实验效果。

在物理实验的过程中还不可避免地存在着些许误差，但在教学过程中不能够一带而过，忽视对误差的分析。在完成相关的实验操作后，应带领学生运用逆向思维的方法分析整个实验的过程，分析在实验的过程中误差是如何产生的，这些误差是否与操作过程中的某些内容有关系，如何能够通过改进实验方法，减少误差等。

四、结语

总而言之，教师采用合理的方法来培养学生的逆向思维能力，能够在教学过程中达到轻松教学的目的，学生也能够在学习的过程中达到愉快学习的目的，教师和学生在逆向思维的教学过程中都得到了有效提升。合理地对学生进行引导，让他们能够在学习的过程中掌握分析问题的能力，让他们在学习的过程中掌握研究物理所需的基本方法，这样学生在初中物理的各个学习过程中就会明白：任何环节都是离不开逆向思维原理的，利用逆向思维能够更加容易地解决问题。逆向思维能力不仅能够使学生在解题过程中如虎添翼，还能使其对物理学基本概念的理解更加透彻，改变传统的思维惯性，养成良好的思维习惯，培养创新思维能力，从而更好地进行物理学习，提高物理学习的效率。

参考文献：

[1]朱锡民.展现物理教学的魅力[M].北京：北京师范大学出版社，1997.

[2]阎金锋，田世昆.中学物理教学概论[M].北京：高等教育出版社，1991.