浅谈如何加强学生物理逆向思维能力的培养

摘 要：逆向思维是一种创造性的思维，具有高层次的思想内涵和辩证思维的基本特征。在物理教学中加强学生逆向思维的训练，不仅可以改变其思维结构，培养思维的灵活性、广阔性和深刻性，而且能提高其分析问题和解决问题的能力。

关键词：逆向思维；能力；培养

逆向思维也叫求异思维，它是相对常规的正向思维而言的一种思维形式和方法。常规的正向思维是顺着事物发展的客观过程和方向进行思考的，而逆向思维则是反过来加以思考，即从结论或结果出发倒着分析问题，分析这一结论或结果产生的条件或原因。逆向思维是一种创造性的思维，具有高层次的思想内涵和辩证思维的基本特征，也是思维广阔性、灵活性和深刻性的表现。因此，在物理教学中加强学生逆向思维的训练，不仅可改变其思维结构，培养思维的灵活性、广阔性和深刻性，而且能提高其分析问题和解决问题的能力。

一、通过分享科学事例使学生充分认识逆向思维的重要性，从而激发学生逆向思维能力培养的积极性

综观物理学的发展历史，逆向思维曾导致许多重要物理定律和规律的建立与发现，甚至引起物理学乃至整个科学技术的重大突破和深刻变革。物理学家的逆向思维活动因其富于独特、新颖的创造性而成为物理学发展史上的璀璨明珠。因此，在物理教学中，结合教材了解一些物理学家如何运用逆向思维而有重大发现的成功范例，不仅能加深对这些概念和规律的理解，而且有助于学生认识逆向思维的重要性。譬如，大家熟知1820年丹麦物理学家奥斯特发现“电能生磁”现象，法拉第从“电能生磁”的现象中得到启发，运用了逆向思维方法指导物理实验，经过十年的艰辛努力，反复实验，终于发现了电磁感应定律。再如物质波的提出：1923年德布罗意受爱因斯坦光量子说的启发，提出他的大胆设想“既然光量子论把过去认为本质上是波的光粒子化，那么把问题倒过来考虑，过去认为是粒子的东西，是否也具有波动性呢？”1924年他进一步提出一个假设：波粒二象性不只是光子才有，一切微观粒子，包括电子、质子和中子都有波粒二象性。后来人们用实验观察到电子的衍射，从而证明了德布罗意观点的正确性，“波粒二象性”成了一条新的普遍法则。

二、通过解决物理问题，使学生获得逆向思维的方法，进而强化学生逆向思维能力的培养

1.运用逆向思维进行受力分析

例1.如图1所示，判断接触面对球有无弹力。已知球静止，接触面光滑。

解析：若按常规正向思维，要判断接触面对球有无弹力，就要看是否满足弹力产生的条件，即是否接触并产生弹性形变，但形变有无，不容易判断。反之，若运用逆向思维来考虑，用“假设法”，即假设将接触面撤去，球仍能维持原状，说明接触面对球形同虚设，故接触面对球没有弹力。

例2.如图2所示，把物体A放在B上，B放在水平地面上，物体B受到力F的作用，使A和B一起做加速运动（A和B相对静止），问A、B之间有没有摩擦力？

解析：要判断A、B之间是否有摩擦力，首先要判断A、B之间是否有相对运动或相对运动趋势，这样考虑最后往往会容易陷入僵局，无从判断。反之，如果我们采用逆向思维的方法分析：如果A和B之间没有摩擦力，则A将保持静止状态或匀速直线运动，这与已知条件相矛盾，则可以判定A、B之间一定存在摩擦力。

2.运用逆向思维解决运动学问题

例3.火车刹车后经过8秒钟停下，若它在最后1秒内通过的位移是1米，求火车的加速度和刹车时火车的速度。

例4.物体作为竖直上抛运动，空气阻力不计，取g=10 m/s2，求上升过程中最后1秒内物移大小。

3.运用逆向思维解决光学问题

例5.如图3所示，一束汇聚光线射到凹透镜经折射后交与主光轴上A点，A点到透镜光心O的距离为a；若将此透镜取走，则这束光线汇聚于主光轴上的B点，A、B之间距离为b，求此透镜的焦距。

4.运用逆向思维解决电学问题

例6.在电阻值分别为8 Ω、6 Ω、4 Ω和2 Ω的四个导体中，要获得1.5 Ω的电阻，应使阻值是_____和_____的导体并联起来。

逆向思维作为一种创造性的思维，它对学生创造能力的培养具有非常重要的作用。如果我们在平时的教学中，合理的引导学生灵活运用逆向思维思考，有意识地加强逆向思维能力的训练，不仅能进一步完善知识结构、开阔思路，而且能充分释放创造精神、提升学习能力。

参考文献：

［1］麦冬.经典思维50法.内蒙古人民出版社，2006-09.

［2］王征，张杰，黄静宜.思维的逆向与创新.长江职业学院学报，2007（7）.

作者简介：

史永红，河南省三门峡中等专业学校物理讲师，多年从事物理教育教学工作。

（作者单位 河南省三门峡中等专业学校）

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