摘 要:逆向思維是一種創(chuàng)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(yǎng)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(yǎng)
逆向思維也叫求異思維,它是相對常規(guī)的正向思維而言的一種思維形式和方法。常規(guī)的正向思維是順著事物發(fā)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(fā)倒著分析問題,分析這一結論或結果產(chǎn)生的條件或原因。逆向思維是一種創(chuàng)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(xiàn)。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(yǎng)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(fā)學生逆向思維能力培養(yǎng)的積極性
綜觀物理學的發(fā)展歷史,逆向思維曾導致許多重要物理定律和規(guī)律的建立與發(fā)現(xiàn),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(chuàng)造性而成為物理學發(fā)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(fā)現(xiàn)的成功范例,不僅能加深對這些概念和規(guī)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(fā)現(xiàn)“電能生磁”現(xiàn)象,法拉第從“電能生磁”的現(xiàn)象中得到啟發(fā),運用了逆向思維方法指導物理實驗,經(jīng)過十年的艱辛努力,反復實驗,終于發(fā)現(xiàn)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(fā),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(yǎng)
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(guī)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(chǎn)生的條件,即是否接觸并產(chǎn)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(tài)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(jīng)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(jīng)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(lián)起來。
逆向思維作為一種創(chuàng)造性的思維,它對學生創(chuàng)造能力的培養(yǎng)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(chuàng)造精神、提升學習能力。
參考文獻:
?。?]麥冬.經(jīng)典思維50法.內蒙古人民出版社,2006-09.
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作者簡介:
史永紅,河南省三門峽中等專業(yè)學校物理講師,多年從事物理教育教學工作。
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