在物理教學中培養學生的逆向思維能力

　　資料表明：由于社會的進步，尤其是家用電器及電腦的普及，中學生對物理知識的學習興趣都很濃。但中學生對物理作業的興趣，初二、初三有明顯的差異并呈下降的趨勢。學生進入初中后，很多人感到物理難學，主要難在運用物理知識解決綜合題上。常常是“一聽就懂，一看就會，一做就錯”。也就是說：聽老師講課能聽懂，書上的例題看得會，但獨立解答問題時，往往束手無策或錯誤百出。學生完成作業是鞏固所學概念、規律的必要環節，是實現認識的第二次飛躍的主要途徑，認真主動完成物理作業對鞏固認識、提高能力有不可替代的作用。這個問題不解決，將極大地影響學生學習物理的積極性，阻礙學生物理綜合能力的進一步提高。那么是什么原因使得中學生普遍存在上述的問題呢？又如何幫助他們解決這些問題呢？
　　我認為：原因一是學生們在初學時對物理規律的因果屬性沒有充分地認識；二是受思維定勢的影響。培養學生的思維能力是現代教學的核心，是提高學生素質、培養學生能力的一個途徑。加強逆向思維能力是培養學生創新能力的重要環節，它可以使學生的思維變得更加流暢、變通與獨創。
　　1.逆向思維與物理學
　　綜觀物理學的發展歷史，逆向思維在眾多的物理定律和規律的建立與發現中，乃至物理學和整個技術發展中，都起到了非常重要的作用。物理學家因其逆向思維活動的獨特和新穎，從而使創造活動成為物理學發展史上的璀璨明珠。牛頓根據開普勒提出的行星運動三大定律，經過逆向思維，從而提出“行星為什么這樣運動”，通過嚴密的推理論證、分析歸納，找到了天體運動的原因，還總結出了萬有引力定律。
　　2.培養學生的逆向思維能力
　　我們培養高素質的人才，必須培養他們的逆向思維能力。由于初中教材運用逆向思維來處理的內容很少，因此，利用教材內容對學生進行逆向思維訓練的機會不多，因此學生的逆向思維能力很差。學生受教材內容的影響，思維活動長期處于正向思維活動之中。有很多科學知識和生活中的實際問題利用正向思維很難解決，如果改變一下思維方式，采用逆向思維，就可以很方便地解決，甚至可以得出一些創新的解法，獲得一些創新的成果。加強學生逆向思維的訓練，可改變其思維結構，培養其思維靈活性、深刻性和雙向能力，提高其分析問題和解決問題的能力。因此，我們在課堂教學中務必加強對學生逆向思維能力的培養。這不僅對學生學習物理知識有好處，而且對培養高素質人才有益。
　　2.1在物理概念教學中培養學生的逆向思維能力
　　教學實踐表明：物理概念是物理基礎知識中既不容易教又不容易學的內容。目前中學生普遍感到物理難學，其原因之一就在于物理概念教學沒有搞好。事實上，使學生逐步領會某些重要的基本概念，如力、功、能等，達到教學要求，不僅會直接影響學生對某一章節的學習，而且會影響對整個物理學的學習。所以，讓學生掌握好物理概念是物理教學成功的關鍵。
　　在物理概念的教學中，對于某些概念，教師必須引導學生從逆向進行思考和對比，學生方能深刻地理解，形成正確的概念。如在教“內能的變化”這節課時，教師可提問：物體吸收熱量，溫度是否一定升高?反過來，物體的溫度升高了，是否一定得通過吸收熱量?通過正、逆思考和對比，學生能加深對概念的理解，從而提高掌握概念的準確性。又如講力的作用效果后，讓學生根據力的效果分析物體的受力情況；講了重力、摩擦力的概念后，以“假如沒有重力？”“假如沒有摩擦力？”為題，讓學生逆向思考，使學生加深對所學概念的理解。
　　2.2在物理習題教學中培養學生的逆向思維能力
　　解答習題在復習、鞏固和深化所學知識的同時，也提供了逆向思維的訓練。有些習題給出的條件是隱含的，正向思維感到困難，這就要求學生由待求量逆推理所需的已知量和規律，從而比較正確和方便地解決問題。如運動的可逆性、光路的可逆性、等量關系的可逆性等。從反面去分析不僅可以使解題過程簡捷，使問題化難為易，而且可以培養學生思維的靈活性、敏捷性和深刻性，幫助學生提高解題能力。
　　2.3在物理實驗教學中對學生進行逆向思維訓練
　　物理實驗是研究物理問題的基本方法，也是學生獲得物理知識和技能的主要途徑。因此，在物理實驗教學中，對學生進行逆向思維的訓練是培養學生逆向思維能力的一個重要方面。
　　2.3.1引導學生既獲得實驗結論，又領會實驗構思。
　　不少教師慣于采用“問題—實驗—結論”的教學程式組織教學，而學生往往偏重于實驗的結論，忽視其過程和方法。實際上，使學生獲得實驗設計思想、構思方法與獲得實驗結論同等重要，而且在教學中也完全能夠實現這兩者的統一。
　　2.3.2引導學生根據實驗目的，設計實驗方案。
　　在學生實驗課教學中，不少教師往往將實驗目的、器材、步驟與記錄表格都預先“和盤托出”，學生只是“按圖索驥”而已。這遠不如根據實驗特點，提出課題要求，引導學生運用所學知識，運用器材、設計方案，然后進行實驗操作的效果好。這種“按驥索圖”方式，既有助于培養學生思維的靈活性，又容易獲得較好的教學效果。
　　2.3.3引導學生分析實驗誤差，尋找誤差產生的原因，以及減少誤差的方法。
　　物理實驗不可避免地存在著誤差，但又不能因此而忽視誤差分析。教師應引導學生在完成實驗操作后，逆思整個實驗過程，分析產生誤差的主要原因何在，這些原因與實際操作過程有何聯系，怎樣改進實驗方法可以使誤差減小，等等。
　　總之，在物理教學中，培養學生的逆向思維能力，不僅有利于提高學生的解題能力，深化學生對基本概念和規律的理解與應用，而且能使學生對基本實驗儀器的使用方法，提高實驗技能，更能改善學生學習物理的思維方式，形成良好的思維習慣，激發學生的創新開拓精神，培養良好的思維品性，從而提高學生的創造力。