论文部分内容阅读
2011年版物理课程标准鼓励学生用科学的思维方法去分析、去观察周围世界的有关问题,力求让学生的各种思维力得到训练并获得有效提升。现代脑科学研究认为,逆向思维是一种由果索因、知本求源,反过来从完全对立的角度去思考问题的思维方式。也可以说,逆向思维是一种“背道而驰”或反其道而行之的思维方式。逆向思维是分析与解决物理问题的一种行之有效的、科学的创造性思维方式。现代教育科学研究表明:不少学生处于低层次学习水平的重要原因在于逆向思维薄弱,习惯于顺向学习公式、定理等并加以机械呆板套用,缺乏灵活性、变通性,缺乏开拓创新精神。培养学生逆向思维的能力是新课程的要求,更是时代的要求,应成为物理教师研究的重要课题。
认识逆向思维的作用
物理学史记载着人类认识物理世界、探索物理世界,提示物理世界的现象、本质及其规律的历程。逆向思维最重要的价值在于对人们认识的挑战,对事物认识的不断深化,并由此而产生巨大的威力,逆向思维可以创造出许许多多令人意想不到、始料未及的人间奇迹。在物理学发展史上,逆向思维担任着非同凡响的“角色”,许多重要的物理规律、物理定律就是因它而“诞生”,它曾引起整个物理学界科学技术的重大突破与变革。
当一列火车迎面而来,人们听到的汽笛声升高;火车远离而去,汽笛声渐渐降低。这种变化的根源是声波波长的变化,这就是物理学家认定的多普勒效应。光在本质上是一种电磁波,因而也同样可以产生多普勒效应。科学家借助于相关仪器可以观察到星系发出的光的光谱。例如:上世纪20年代天文学家哈勃发现星系的光谱向长波方向偏移。物理学家由此进行逆向思维,推理出星系在远离人们而去。既然星系时刻都在远离我们而去,那之前会是怎样呢?大多数宇宙学家逆向思维后都认为,宇宙诞生于150亿年前的一次大爆炸,即宇宙大爆炸理论。又如:1820年,丹麦物理学家奥斯特发现通电导体周围产生磁场,即电生磁。对此,英国物理学家法拉第进行逆向思维:磁能否生电呢?经过坚持不懈的努力,他终于发现了电磁感应现象,使电能的大规模生产和利用转化为现实,进而造福于全人类。
在初中物理教学中,引领学生领略近现代物理学家们是如何科学的、如何恰到好处地睿智运用逆向思维,而对物理发展、对科学发展做出巨大贡献的典型案例,进一步加深学生对物理规律、物理概念的理解与掌握,有利于学生充分认识逆向思维的重要价值,从而让学生也主动学习用逆向思维的方法去进行物理探究。
体验逆向思维的乐趣
苏教版初中物理教材上有许多重要的物理概念与物理定律引入或阐述,常常运用的逆向思维,为培养学生的逆向思维能力提供了广阔的舞台。
例如:在教学完“平行光经过凸透镜会聚到焦点”后,教师不妨引导学生进行逆向思维:由凸透镜的焦点发出的光,经过凸透镜又会发生怎样的变化呢?又如:在教学“发动机”之前,教师可以引导学生思考这样的问题:电动机是将电能转化为机械能的装置,反其道而行之,能否制造出将机械转化为电能的装置呢?再如:在执教“电磁现象”之前,教师可以引导学生思考这样的问题:既然电能够产生磁,那么,磁又能否反过来产生电呢?
这样的逆向思维训练,一般可以安排在学生学习物理概念和物理规律之前,由于学生想迫切地探寻其中的奥秘,所以学生更能全神贯注地、兴趣盎然地探究其中的根源,一旦学生探究到其中蕴藏的科学原理,学生便会有一种成功感,学生便会体验到进行逆向思维的乐趣,从而激发对物理学习的兴趣。
逆向思维能力的训练
物理学是一门以实验为基础的科学,在实验教学中进行逆向思维能力的训练,有利于提升学生的实验设计能力。
例如:测量物体的质量实验时,通常是先在天平的左盘放上物体,再后右盘放砝码或者是移动游码。此时,教师不妨对学生进行这样的逆向思维训练:什么情况下可以先在天平的右盘放已知的砝码,然后再在左盘放物体呢?又如:在测量水的质量时,通常中先测量空烧杯的质量,再测量烧杯与水的总质量。此时,教师不妨对学生进行这样的逆向思维训练:如何反过来先测量烧杯和水的总质量,再测量水的质量呢?
教师的问题抛出后,就应该引领、点拨、指导、启发学生去设计对比实验;让学生自主设计实验,自主验证实验,必要时也可以开展小组合作进行验证,进行探究,进行实验。学生通过实验,对比辨析,进行优劣比较,可以让学生对物理知识的理解更深刻,学生的逆向思维能力得到有效地培养,实验设计能力得到有效地提升。
结束语
逆向思维是将目标倒推过来、主动探索、主动寻找条件的一种思维方法。逆向思维训练的方法多种多样,有倒推型逆向思维法,有转换型逆向思维法,有因果相生逆向思维法,有习惯逆向思维法,还有位置互换思考法等。新课程鼓励教师在物理教学中,应切合教材内容,立足学生实际,进行优化组合,大胆取舍,大胆创新,科学、合理、有效地对学生进行逆向思维的训练,以提升学生的物理综合素养,促进学生的全面可持续发展。
(作者单位:江苏省如皋市磨头镇初级中学)
认识逆向思维的作用
物理学史记载着人类认识物理世界、探索物理世界,提示物理世界的现象、本质及其规律的历程。逆向思维最重要的价值在于对人们认识的挑战,对事物认识的不断深化,并由此而产生巨大的威力,逆向思维可以创造出许许多多令人意想不到、始料未及的人间奇迹。在物理学发展史上,逆向思维担任着非同凡响的“角色”,许多重要的物理规律、物理定律就是因它而“诞生”,它曾引起整个物理学界科学技术的重大突破与变革。
当一列火车迎面而来,人们听到的汽笛声升高;火车远离而去,汽笛声渐渐降低。这种变化的根源是声波波长的变化,这就是物理学家认定的多普勒效应。光在本质上是一种电磁波,因而也同样可以产生多普勒效应。科学家借助于相关仪器可以观察到星系发出的光的光谱。例如:上世纪20年代天文学家哈勃发现星系的光谱向长波方向偏移。物理学家由此进行逆向思维,推理出星系在远离人们而去。既然星系时刻都在远离我们而去,那之前会是怎样呢?大多数宇宙学家逆向思维后都认为,宇宙诞生于150亿年前的一次大爆炸,即宇宙大爆炸理论。又如:1820年,丹麦物理学家奥斯特发现通电导体周围产生磁场,即电生磁。对此,英国物理学家法拉第进行逆向思维:磁能否生电呢?经过坚持不懈的努力,他终于发现了电磁感应现象,使电能的大规模生产和利用转化为现实,进而造福于全人类。
在初中物理教学中,引领学生领略近现代物理学家们是如何科学的、如何恰到好处地睿智运用逆向思维,而对物理发展、对科学发展做出巨大贡献的典型案例,进一步加深学生对物理规律、物理概念的理解与掌握,有利于学生充分认识逆向思维的重要价值,从而让学生也主动学习用逆向思维的方法去进行物理探究。
体验逆向思维的乐趣
苏教版初中物理教材上有许多重要的物理概念与物理定律引入或阐述,常常运用的逆向思维,为培养学生的逆向思维能力提供了广阔的舞台。
例如:在教学完“平行光经过凸透镜会聚到焦点”后,教师不妨引导学生进行逆向思维:由凸透镜的焦点发出的光,经过凸透镜又会发生怎样的变化呢?又如:在教学“发动机”之前,教师可以引导学生思考这样的问题:电动机是将电能转化为机械能的装置,反其道而行之,能否制造出将机械转化为电能的装置呢?再如:在执教“电磁现象”之前,教师可以引导学生思考这样的问题:既然电能够产生磁,那么,磁又能否反过来产生电呢?
这样的逆向思维训练,一般可以安排在学生学习物理概念和物理规律之前,由于学生想迫切地探寻其中的奥秘,所以学生更能全神贯注地、兴趣盎然地探究其中的根源,一旦学生探究到其中蕴藏的科学原理,学生便会有一种成功感,学生便会体验到进行逆向思维的乐趣,从而激发对物理学习的兴趣。
逆向思维能力的训练
物理学是一门以实验为基础的科学,在实验教学中进行逆向思维能力的训练,有利于提升学生的实验设计能力。
例如:测量物体的质量实验时,通常是先在天平的左盘放上物体,再后右盘放砝码或者是移动游码。此时,教师不妨对学生进行这样的逆向思维训练:什么情况下可以先在天平的右盘放已知的砝码,然后再在左盘放物体呢?又如:在测量水的质量时,通常中先测量空烧杯的质量,再测量烧杯与水的总质量。此时,教师不妨对学生进行这样的逆向思维训练:如何反过来先测量烧杯和水的总质量,再测量水的质量呢?
教师的问题抛出后,就应该引领、点拨、指导、启发学生去设计对比实验;让学生自主设计实验,自主验证实验,必要时也可以开展小组合作进行验证,进行探究,进行实验。学生通过实验,对比辨析,进行优劣比较,可以让学生对物理知识的理解更深刻,学生的逆向思维能力得到有效地培养,实验设计能力得到有效地提升。
结束语
逆向思维是将目标倒推过来、主动探索、主动寻找条件的一种思维方法。逆向思维训练的方法多种多样,有倒推型逆向思维法,有转换型逆向思维法,有因果相生逆向思维法,有习惯逆向思维法,还有位置互换思考法等。新课程鼓励教师在物理教学中,应切合教材内容,立足学生实际,进行优化组合,大胆取舍,大胆创新,科学、合理、有效地对学生进行逆向思维的训练,以提升学生的物理综合素养,促进学生的全面可持续发展。
(作者单位:江苏省如皋市磨头镇初级中学)