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物理教学中逆向思维的培养

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一、逆向思维的方法分析

1.反向思考法。反向思考就是颠倒事物的因果关系来分析问题,转变事物和现象的动静观念,有时可以大大简化物理问题的分析过程,有效提高学生的解题能力。如求垂直上抛物体在到达最高点前一秒内的速度变化规律,如果按照原过程垂直上抛去理解,分析过程很复杂,若研究它的反过程,即从最高点自由下落时一秒内的速度变化规律,问题就大大简化了。

2.转换思考法。转换思考法就是研究背逆原问题的路径,将问题转移到其他方面来求解,从而打开一条新的思路。如一桥面长为L,重量为W,一辆重量为G的汽车以速度V通过桥面,求解随时间变化桥墩受桥面压力的规律。如果直接将桥墩作为研究对象,题目无法求解,我们可以转换研究对象,把桥面作为研究对象,桥墩受到的桥面压力和桥面受桥墩的支撑力是一对作用力和作用反力,这样就不难解决了。

二、物理教学中逆向思维的培养

在物理教学中,教师要加强对学生逆向思维能力的培养,充分发掘学生自身的潜在智力,开拓多种不同的思维方式。这是提高课堂教学质量和学生学业成绩的关键所在。

1.在物理概念和规律的教学中注重逆向思维的培养。物理科目有着自身的特点,物理参数多、概念多、规律多,许多学生对这方面的记忆只会死记硬背,对其本质含义不甚了解,不会灵活运用。如果能引导学生运用逆向思维方式,不但可以加深学生对物理概念本质的理解,又可避免死记硬背。如在讲解力矩平衡时,可以设计一道这样的逆向思维习题:已知平衡力矩中两力的方向和作用点,要求准确画出力的作用方向和力的大小比值。这就大大加深了学生对力、力臂、力矩平衡的理解。

2.在物理解题中加强逆向思维训练。在面对一些物理背景、物理现象比较复杂的问题时,学生由于受惯性思维的影响,往往不能简单地、灵活地解决问题,此时,加强逆向思维的训练、拓宽解题思路显得非常重要。如在讲解圆周运动时,求解物体在光滑轨道面做圆周运动的物理参数,用逆向思维可以更有效地解题。假设物体在顶点不下落,需要满足何种条件?分析保持这种状态的力和力的方向,然后继续思考达到这些条件的机械能又是从何而来?它们之间是如何转换的?再把斜面高处的重力势能结合起来,从而求解答案。

3.在物理实验中注重逆向思维的培养。物理实验是物理教学的重要组成部分,对加深物理概念的理解,提高分析问题、解决问题的能力有着举足轻重的作用。在实验教学中加强对学生逆向思维的培养,对促进学生的智力发展有着事半功倍的效果。如在“单摆周期”这一课中,可以设计这一个重力加速度的验证实验:当已知重力加速度时,根据单摆的运动周期规律,需要计算什么值,利用什么工具来验证?可以先由学生来思考解答,然后设计好实验步骤和方案,并由学生来测量,记录实验过程,最后分析出现偏差的原因。

总而言之,逆向思维是一种较高层次的思维活动,它可以促使学生跳出常规去思考问题、解决问题。物理教师在教学过程中要加强对学生逆向思维能力的培养,通过大量的逆向思维训练,激发学生勇于探索、勇于创新的精神。这是提高学生分析问题、解决问题能力的有效手段。

作者:袁丁单位:重庆第三十中学校

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