逆向思维在物理教学中的应用

逆向思维在物理教学中的应用
朱雅芹
（北京市通州区梨园中学，北京101121）
思维是人脑对客观事物的本质属性及事
物间的规律性联系的反映。根据思维的指向
性，可以分为正向思维和逆向思维。逆向思
维又称反向思维，是一种创造性的求异思维，
它是从相反的角度去思考问题，当某一思路
受阻时，能够迅速转移到另一思路，从而使
问题得到顺利的解决。在物理学发展中，许
多重大的发明都运用了逆向思维。例如，法
拉第在“电能生磁”的基础上进行逆向思维，
萌发了“磁能否生电”的想法，终于发现电
磁感应现象，导致了电气化时代的诞生。在
日常生活中，人们有时会遇到常规思维很难
解决的问题，此时，若能改变一下现有的思
维过程，把事物反过来看，可能会收到意想
不到的效果，甚至还可能引发创造。中学物
理教学中有意识地加强学生逆向思维训练，
对于开发学生的创造力、提高学生的科学素
养是十分必要的。
一、逆原理法
逆原理法是指把已知的原理倒过来，认
识新原理，驳斥伪原理的思维方式。在物理
概念教学中，有些概念，教师必须引导学生
从逆向进行思考和对比，才能深刻地理解形
成准确的概念。例如，教师可以提出一些与
新课内容有关的问题，点拨学生逆向思维。
如在理解“牛顿第二定律”时，教师可这样
设问：如果质点的运动状态改变了，则该质
点一定受到了力吗？如果质点受到了力，其
运动状态是否会改变？又如在“动能定理的”
教学中，提出：如果作用在物体上的力对物
体做了功，该物体的动能是否发生了改变？
反之，如果物体动能发生了改变，是否有力
对物体做了功？通过正、逆思考和对比，能
使学生加深对概念的理解，从而提高掌握概
念的准确性。
二、逆功能法
逆向功能法是指把原有的功能倒过来的
思维方式。在学习“热传递”时，可以设问：
为什么保温瓶不仅能用来装开水保暖，而且
能用来装冰棍保冷呢？在电学中学生们熟知
的电压表测电压，电流表测电流，设问：电
压表能否用来测电流？电流表能否用来测电
压？已知电压表、电流表内阻，答案当然是
肯定的，通过这样的反复思考，学生才能真
正理解保温瓶、电压表、电流表的工作原理，
应用起来更加得心应手。
三、逆因果法
逆因果法是指把原来的因果关系倒过来
的思维方式。正向求解问题是由因求果，逆
向求解就是由果索因。当奥斯特发现电流的
磁效应以后，受到启发的法拉第通过逆向思
维，一直思考利用磁能否产生电的问题。他
经过十多年的不懈努力，终于发现了电磁感
应现象，磁可以生电，为电磁学的发展奠定
了基础。如大多数学生总认为抛出去的物体
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受到重力和“抛力”共两个力的作用，其原
因除受“抛”字的干扰外，更重要的是他们
不善于进行逆向分析或思考。如果“抛力”
存在，这个“抛力”的施力物体是谁呢？这
样分析学生很容易接受“抛出去的物体不存
在‘抛力’”。同理，冰水混合物为0℃，学
生也不容易接受，可以假设冰水混合物不为
0℃。这种方法是通过假设结果成立，寻找成
因，进而接受原假设不成立的事实，或认识
新原理。
四、逆过程法
逆过程法是把事物变化的顺序“初态”
和“末态”倒过来的思维方式。人们总习惯
按时间的顺序处理问题，从事件发生之始，
一步一步由未知到已知求得最终结果，但在
实际中，许多问题却要逆着时间轴去思考才
能求解。如，运动的可逆、光路可逆、电路
可逆等。再如，一物体在水平面上以初速度v
向右做匀减速直线运动，加速度大小为a ，
位移为s 时速度为零，求物体运动时间。如
果运用逆过程法即运用逆向思维来思考这个
问题，末速度为零的匀减速直线运动可看成
反方向的初速为零的匀加速直线运动，解答
起来更加简便。
五、逆状态法
逆状态法是指如果想象让状态反方向变
化从而来思考问题的一种方式。思考：3.6M
长的泳池能否训练出游泳冠军呢？学生常见
的游泳都是长长的泳道，水静人动，3.6M 长
的泳池显然是不能游泳的，其实不然，我们
可不可以人静水动呢？当然是可以的。任何
状态都是有“参照物”的，只要我们愿意稍
加改变自己的思维方式，我们的学习、解题
和生活都会带来新奇的变化。
在物理学中，培养学生的逆向思维能力，
不仅是为了提高学生的成绩，更重要的是改
善学生学习物理的思维方式，形成良好的思
维习惯，激发学生的创新开拓精神，培养良
好的思维品性，从而提高学生的创造力。学
生学到的知识可能会遗忘，但思维方法和思
维能力则是构成学生内在素质的东西，会伴
随学生一生。因此，我们要充分利用物理学
科的特点，努力挖掘教学素材，设计好教学
情景，通过多种思维训练方法培养学生的思
维品质。