有些問題,由于學生感性經歷少,或有時形成了錯誤的前概念,又加之人的思維定勢的巨大作用,使學生對一些問題的突破非常困難。即使讓他們記住了正確結論,也是對老師的一種屈從,并未在內心真正的承認這些結論。
本文就這種情況,做了一些探討,以望有助于學生突破思想障礙。下面就一些例子來說明這個問題。
每一種物質都有一定的密度,人們常常根據密度的大小去鑒別物質,那么,從反面來研究這個問題就是:如果發現了某種從未發現過的物質密度,就能發現新的物質。像氦氣,就是人們發現從未發現過的密度而發現的。又如,講了凸透鏡成像規律之后,可以布置一些已知像的性質,要求根據光路可逆原理去判斷物體所在位置的習題,讓學生從相反的方向去思考問題。在教學過程中,若經常引導學生用相反的方式進行思維,不僅能使學生克服單向思維定勢的影響,而且能培養學生從正、反兩方面來認識物理規律,從多角度去掌握物理規律。
例如:人站在勻速前進的汽車上,跳起來后落在何處?
對于這樣的說理題,很多學生認為人起跳后落在起跳點后面。若正面列舉:人站在地面上,跳起來后落在何處?因人與地球具有相同速度不停地運動著,人跳起仍落在原地,還不能排除習慣形成的“地球靜止不動”的錯誤觀點的干擾。而列舉反例:有一個人站在作勻速前進的敞篷卡車上往上起跳,后來發現他摔倒在車后地上了,這可能嗎?這樣的題能引導學生逆向思考原來的問題。其好處是:引導學生從事物發生現象、變化規律的對立面來研究問題,既可以使學生輕松愉快的創設情境中領悟所學的物理知識,又可以培養學生從相反的方向或相反的角度去考慮,尋求解決問題的思維方式方法。
再如:一束平行光通過一個盒后成為較寬的平行光束,那么該盒子中的光學器件可能是( )
A.先一個凸透鏡,后一個凹透鏡
B.先一個凹透鏡,后一個凸透鏡
C.先后兩個凹透鏡
D.先后兩個凸透鏡
分析:據光路可逆,不妨把盒子右邊的平行光來看作入射光線,由于左邊平行光束較窄,因而右邊的平行光束經第一個光學元件后必成為會聚光,會聚光束再經過第二個光學元件后又成為平行光束,由此可斷定:(1)兩個光學元件均為凸透鏡,并且它們的主軸重合,其中有一個焦點也重合;(2)左邊為一凹透鏡,右邊為一凸透鏡,兩透鏡的主軸重合,且它們有一個焦點重合。選B和D
下面是我對逆向思維在教學中的運用:
一、創設問題情景:
大家看我演示一個實驗,當我用手拉動木塊,它便運動,當我停止拉動,它便靜止。
因此,可以斷定:運動者皆被推動。
請同學們思考,我的論斷對嗎?
(讓同學作充分思考和討論)
二、教學過程: 請同學們把討論結果說一下
同學A:我認為是對的,我每次拉桌子,停止用力,他便停下。
同學B:不對吧!騎自行車停止用力后,它還會運動一段距離呢!這說明運動不一定需要力的作用來維持。
師:有的同學認為我的觀點不對,可是2000年前,古希臘偉大的思想家、哲學家亞里士多德都說:“要使一個靜止的物體運動起來,就必須對它用力;用力使物體運動起來后,停止用力,物體又歸于靜止。”生活中我們會看到:桌子不推就不動,樹枝無風就不搖。然后,故意說:“這些事實充分說明了力是產生運動的原因。”
(讓同學再做討論,讓同學們爭論。)
同學C:當我們踢足球時,球離開腳后,雖然不受力,但仍能運動,怎么就說運動要靠力來維持呢?
同學D:百米賽跑到達終點,想收腳也收不住。看來物體的運動不是靠力來維持的。
師:大家說的都有道理,看來我的觀點是有問題。
(趁學生已有初步正確認識的基礎上,進一步提問。)
師:那我們能不能用實驗來考察一下力到底對運動有怎樣的影響呢?或者說運動物體不受外力時將怎樣運動?
這一段教學,激起了學生的積極性和求知欲,而且也使學生建立了正確認識,為下一步教學鋪平了道路。接下來我要求學生設計一個實驗來驗證自己的論斷,于是課堂上又一次出現了討論的高潮。同學們紛紛出主意,共同設計出一個比較完整的實驗。即用小鋼球從高度相同的斜面上滾到三種粗糙程度不同的平面上,觀察球的運動情況與所受阻力的關系。我采用了這個建議并作了演示,再引導學生用推理的方法總結出牛頓第一定律。同時向學生指出,研究問題不能停留在事物的表面,必須深入分析,找出事物的本質聯系。
課后我了解,學生對慣性定律的理解是比較深刻的。本章以后各節的教學,在這個基礎上進行得也比較順利。我的體會是如果按正常順序去教,去灌輸,讓自己充當正義的角色,即使讓學生記住了牛頓第一定律,也不能使他們心悅誠服的認可。但是如果我站在反面,被他們用事實論證駁倒,這種認識就比較穩定了,必定人是不會懷疑自己的。
從以上事例中我們發現,逆向思維的靈活運用,對教學是大有裨益的。
(作者單位:江蘇省南京市浦口區湯泉中學)