淺談如何加強學生物理逆向思維能力的培養

　　摘 要：逆向思維是一種創造性的思維，具有高層次的思想內涵和辯證思維的基本特征。在物理教學中加強學生逆向思維的訓練，不僅可以改變其思維結構，培養思維的靈活性、廣闊性和深刻性，而且能提高其分析問題和解決問題的能力。
　　關鍵詞：逆向思維；能力；培養
　　
　　逆向思維也叫求異思維，它是相對常規的正向思維而言的一種思維形式和方法。常規的正向思維是順著事物發展的客觀過程和方向進行思考的，而逆向思維則是反過來加以思考，即從結論或結果出發倒著分析問題，分析這一結論或結果產生的條件或原因。逆向思維是一種創造性的思維，具有高層次的思想內涵和辯證思維的基本特征，也是思維廣闊性、靈活性和深刻性的表現。因此，在物理教學中加強學生逆向思維的訓練，不僅可改變其思維結構，培養思維的靈活性、廣闊性和深刻性，而且能提高其分析問題和解決問題的能力。
　　一、通過分享科學事例使學生充分認識逆向思維的重要性，從而激發學生逆向思維能力培養的積極性
　　綜觀物理學的發展歷史，逆向思維曾導致許多重要物理定律和規律的建立與發現，甚至引起物理學乃至整個科學技術的重大突破和深刻變革。物理學家的逆向思維活動因其富于獨特、新穎的創造性而成為物理學發展史上的璀璨明珠。因此，在物理教學中，結合教材了解一些物理學家如何運用逆向思維而有重大發現的成功范例，不僅能加深對這些概念和規律的理解，而且有助于學生認識逆向思維的重要性。譬如，大家熟知1820年丹麥物理學家奧斯特發現“電能生磁”現象，法拉第從“電能生磁”的現象中得到啟發，運用了逆向思維方法指導物理實驗，經過十年的艱辛努力，反復實驗，終于發現了電磁感應定律。再如物質波的提出：1923年德布羅意受愛因斯坦光量子說的啟發，提出他的大膽設想“既然光量子論把過去認為本質上是波的光粒子化，那么把問題倒過來考慮，過去認為是粒子的東西，是否也具有波動性呢？”1924年他進一步提出一個假設：波粒二象性不只是光子才有，一切微觀粒子，包括電子、質子和中子都有波粒二象性。后來人們用實驗觀察到電子的衍射，從而證明了德布羅意觀點的正確性，“波粒二象性”成了一條新的普遍法則。
　　二、通過解決物理問題，使學生獲得逆向思維的方法，進而強化學生逆向思維能力的培養
　　1.運用逆向思維進行受力分析
　　例1.如圖1所示，判斷接觸面對球有無彈力。已知球靜止，接觸面光滑。
　　解析：若按常規正向思維，要判斷接觸面對球有無彈力，就要看是否滿足彈力產生的條件，即是否接觸并產生彈性形變，但形變有無，不容易判斷。反之，若運用逆向思維來考慮，用“假設法”，即假設將接觸面撤去，球仍能維持原狀，說明接觸面對球形同虛設，故接觸面對球沒有彈力。
　　例2.如圖2所示，把物體A放在B上，B放在水平地面上，物體B受到力F的作用，使A和B一起做加速運動（A和B相對靜止），問A、B之間有沒有摩擦力？
　　解析：要判斷A、B之間是否有摩擦力，首先要判斷A、B之間是否有相對運動或相對運動趨勢，這樣考慮最后往往會容易陷入僵局，無從判斷。反之，如果我們采用逆向思維的方法分析：如果A和B之間沒有摩擦力，則A將保持靜止狀態或勻速直線運動，這與已知條件相矛盾，則可以判定A、B之間一定存在摩擦力。
　　2.運用逆向思維解決運動學問題
　　例3.火車剎車后經過8秒鐘停下，若它在最后1秒內通過的位移是1米，求火車的加速度和剎車時火車的速度。
　　例4.物體作為豎直上拋運動，空氣阻力不計，取g=10 m/s2，求上升過程中最后1秒內物體位移大小。
　　3.運用逆向思維解決光學問題
　　例5.如圖3所示，一束匯聚光線射到凹透鏡經折射后交與主光軸上A點，A點到透鏡光心O的距離為a；若將此透鏡取走，則這束光線匯聚于主光軸上的B點，A、B之間距離為b，求此透鏡的焦距。
　　4.運用逆向思維解決電學問題
　　例6.在電阻值分別為8 Ω、6 Ω、4 Ω和2 Ω的四個導體中，要獲得1.5 Ω的電阻，應使阻值是_____和_____的導體并聯起來。
　　逆向思維作為一種創造性的思維，它對學生創造能力的培養具有非常重要的作用。如果我們在平時的教學中，合理的引導學生靈活運用逆向思維思考，有意識地加強逆向思維能力的訓練，不僅能進一步完善知識結構、開闊思路，而且能充分釋放創造精神、提升學習能力。
　　參考文獻：
　　［1］麥冬.經典思維50法.內蒙古人民出版社，2006-09.
　　［2］王征，張杰，黃靜宜.思維的逆向與創新.長江職業學院學報，2007（7）.
　　作者簡介：
　　史永紅，河南省三門峽中等專業學校物理講師，多年從事物理教育教學工作。
　　（作者單位 河南省三門峽中等專業學校）
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