秦水辉

（广西桂林农业学校，广西 桂林 541006）

人的思维具有可逆性，所谓“可逆性”就是从结果或结论出发，反过来分析问题，反面推敲，逆向追索，分析这一结论或结果的原因和条件。这种思维方式就是我们通常说的“逆向思维”，逆向思维是一种创造性思维。逆向思维属于发散性思维的范畴，是一种具有启发性、创造性、灵活性的求异思维，同时也是提出问题、分析问题和解决问题的一种重要方法。人们在分析问题和解决问题时，一般都习惯于从原因开始探求结果，这种思维方式我们称之为“正向思维”。在物理教学中，教师一般都比较注重学生“正向思维”能力的培养，通常是教师按照一定的固有知识结构，从题目条件出发，联想到已知的公式、定律，单从某一个方向思考问题，采用一定的程式解决问题。应该说这种方式是解决问题的基本方法，确实是非常重要的。但是，如果长期按照这种方式方法去思考问题，就会形成“思维定势”，学生就只会按老师所讲的、书上写的去机械地模仿，无疑会制约学生的的思维与创造性的发挥。因此在物理学教学中我们必须注重学生逆向思维能力的培养。笔者通过多年的教学经验总结了培养学生逆向思维能力“三结合”的培养方法。

一、物理课堂教学与逆向思维能力的培养相结合

学生受生活经验、学习阅历的影响，其思维方式多以正向思维为主，并形成习惯，在物理课堂教学中为培养学生逆向思维能力，必须寓逆向思维训练于平时的物理课堂教学之中。

1.将逆向思维能力培养与物理学史教育结合起来。在物理教学过程中，要充分挖掘教材中大量运用逆向思维取得成功的物理学史和科学发明史的事例，再现物理学家进行科学研究时所采用的思想和方法，对学生进行有意识的教育。让学生领略到科学的本质，掌握科学学习的策略和科学的思维方法，从而提高学生的科学素质。例如奥斯特发现了电流的磁效应，法拉第对电流磁效应产生了极大的热情，并对其进行研究。他认为既然电能够产生磁，反过来，磁也应该能产生电。经过不懈努力，终于发现磁生电的方法，从而使电能的大规模生产和利用成为可能，为造福人类作出了巨大贡献。法拉第运用从电生磁想到磁生电的思维就是逆向思维法。这种思维方法在科学发现和科学创造中有着巨大的作用。因此，在物理学习的过程中，我们要加强对学生的逆向思维能力的训练。

2.将逆向思维能力培养与物理概念的教学结合起来。物理学是研究物质物体运动最一般规律和物质基本结构的学科，是一门自然科学。在教学中有许许多多的的物理概念，在进行物理概念教学时，传统的教学模式一般是从大量的生活经验、回忆旧知识或从一些实验现象出发引入物理概念，使学生掌握新知识，顺利达到知识的迁移。这种教学方式符合学生的认知规律，这种教学模式不能说不科学。从思维方式看这样的教学过程属于正向思维的模式。但是如果我们在运用这种教学方式引出物理概念的同时，再从反向认识这些概念和规律，学生对物理概念和规律的理解将更加深刻。比如：对于摩擦力这一概念的教学.可先通过大量实例归纳、抽象出摩擦力这一概念，然后向学生提出这样一个问题“如果自然界没有了摩擦力，我们这个世界将会是什么样？”对于这个问题将会引起学生的极大兴趣，他们会纷纷发表自己的看法，各抒己见，课堂气氛十分活跃。学生的思维活动得到了充分的调动。再比如；关于平均速度和瞬时速度的理解，我们可以提出这样的问题，若物体在某段时间内每时每刻的瞬时速度都等于零，则他在这段时间内平均速度是否一定等于零。反过来若物体在某段时间内平均速度等于零，则他在这段时间内的瞬时速度又是否一定等于零。通过这样的讨论，使学生进一步理解了物理概念，同时也训练了学生的逆向思维能力。

3.将逆向思维能力培养与物理规律的教学结合起来。在物理规律的教学中，我们可以采用正反两方面理解的方法，使学生对物理规律的理解更为透彻。例如对于动能定理的理解，教材是这样描述的，“合外力对物体所做的功等于物体动能的变化”也就是说如果外力对物体做了功，物体的动能一定发生变化，外力对物体做了多少功，物体的动能就发生了多少变化。那么如果反过来理解呢？如果物体的动能发生了变化，是否一定有外力对它做了功？通过逆向思维能力的培养可以使学生更全面准确地理解物理规律，克服片面性。例如：在讲解热力学第二定律时，“机械能可以全部转化为热能，”那么反过来“热能能否全部转化为机械能？”再比如：“匀变速直线运动的加速度是恒定的”。反过来“加速度恒定的运动是否一定是匀变速直线运动”，通过这样的反问，可使学生科学地理解初始条件对运动过程的影响。

二、物理练习题教学与逆向思维能力的培养相结合

1.灵活地运用逆向思维方式。有些练习题运用正向思维方式与逆向思维方式都能解答。但也常常有这样的习题，按照正向思维方式解答显得很繁琐，利用逆向思维却可以使问题变得极为简单，而且还常常使陷入“山穷水尽疑无路”的正向思维，走向“柳暗花明又一村”。例如：将一个物体以某一初速竖直上抛，求该物体在到达最高点时最后1S内通过的位移。这道题运用正向思维方法也可求解，但比较麻烦，如果采用逆向思维分析这个间题，就不难解决：物体在到达最高点之前的1S内通过的位移大小等于物体从最高点开始下落的第1S内通过位移的大小，这样求解就显得很简单。

2.巧妙地运用反证法。反证法是一种常用的逆向思维方式，在物理学中有着广泛的应用。伽利略批驳亚里斯多德关于物体下坠的快慢是由它们的重量决定的例子就巧妙地应用了这种思维方式。又例如这样一道练习题：所有的电场线都不相交，我们能否断言，电场中任何两条电场线都不相交，说明理由。如果用正向思维说明这一问题，就显得相当困难。但是我们换一种思维方式，采用反证法问题就变得异常简单。

3.善于运用运动的反演原理。通常许多的物理规律、物理过程都具有某些对称性或可逆性，物理状态变化的正向过程与其逆向过程等效的特点。如运动的可逆性、弹簧的可逆性、热学过程的可逆性、电路的可逆性及光路的可逆性等。运用可逆性原理解题能很好地培养学生逆向思维能力。

例：一物体以初速度v沿光滑的斜面向上做匀减速直线运动，经过时间 t秒后速度减为零，通过的路程为S，则

（A）经t/2时，速度为v/2，通过的路程为s/2

（B）经t/2时，速度为 v/2，通过的路程为3s/4

本题考查匀变速直线运动规律中比例关系的应用，学生一般习惯于正向思维，如果用正向思维的方法解这道题会感到很棘手，解答起来非常繁琐，但如巧妙地应用“运动反演法”即用逆向思维法解这道题就显得很简单。

三、物理实验与逆向思维能力的培养相结合

探究性实验是物理实验的一种类型。在中职物理教材中配备的学生分组实验中就有一定比例的探索性实验，如“探究小车速度随时间变化的规律”，“探究弹力与弹簧伸长量的关系”、“探究闭合电路的欧姆定律”等。探究性实验的一个重要特点就是有利于培养学生的逆向思维能力。因此在平时的实验教学之中，一方面应充分利用和挖掘课本上的探索性实验，另一方面还可将一些验证性实验改成探究性实验。“探究求合力的方法”“探究加速度与力、质量的关系”，同时还可指导学生探究新的实验途径。例如：验证机械能守恒实验就可改为探索性实验。在没有讲机械能守恒定律之前，让学生去探索、归纳出机械能守恒定律。在学生实验之前，教师提出一些要求与注意事项，实验中需要解决的问题。譬如：纸带的选取（第1、2两点间距应约为2毫米），重物下落速度的测定，需不需要测重物的质量等，让学生独立思考或讨论，这样做既可充分调动学生的思维积极性，也增加了学生探索问题的兴趣。

总之，只要我们在教学中充分挖掘教材内容，根据学生的具体情况，有意识的进行逆向思维的训练，将有利于培养学生思维的灵活性。正确进行逆向思维的培养，对于开拓思路，克服定向思维的局限，都会起到积极的作用。

［1］乔际平.物理创新能力的培养[M].北京：首都师范大学出版社，1998.

［2］张明明主编.物理（通用类）[M].北京：高等教育出版社，2011.

［3］李宝华.物理教学中培养创新能力的案例分析［J］.中学物理教与学，2005，（11）.

［4］黄裕昌.逆向思维能力的培养[J].科技创业月刊，2005，（8）.