在物理教学中如何培养学生的分析能力

宁国正

摘要：在物理教学的过程中，如何让学生更好的理解物理定义及其所反映的物理现象，教师需要通过各种分析方法来向学生传授其中的知识，在这些分析教学的过程中，逆向思维能力是理解物理学本质的一个基本方法。逆向思维需要学生从相反的角度、不同的立场、不同的侧面去思考问题，通过这种思维方法能使学生对物理问题的分析更具效果。本论文正是基于此，对就如何通过在物理学习过程中的逆向思维能力培养使学生的物理分析能力得到提升，通过对物理学中的力学分析、电路判断以及光学问题进行逆向思维分析的案例呈现，突显逆向思维在物理分析中的重要作用。

关键词：物理教学；逆向思维；分析

【中图分类号】G633.7

物理学是研究物质运动最一般规律和物质基本结构的学科，其所包含的的知识均来自自然界，大至宇宙，小至基本粒子，这些物理知识来自于我们的生活，也被应用到我们的生活中，以此，物理教学一直是我国教育工作中的重点，而对于学生们所具有的物理问题分析能力培养也一直是教师工作的重中之重，学生们如何通过发现问题、分析问题并最终解决问题来解答物理现象是一项重要的能力，而逆向思维对提升学生们的物理分析能力大有帮助，在物理教学的过程中，物理理论、物理实验等都可以成为培养学生逆向思维能力的途径，从而提升他们的物理分析能力。

1. 物理逆向思维

1.1 逆向思维概述

逆向思维也叫求异思维，它是相对常规的正向思维而言的一种思维形式和方法，常规的正向思维是顺着事物发展的客观过程和方向进行思考的，而逆向思维则是反过来加以思考，即从结论或结果出发倒着分析问题，分析这一结论或结果产生的条件或原因。

1.2 逆向思维分析能力的认识

在物理教学中加强学生逆向思维的训练，不仅可改变其思维结构，培养思维的灵活性、广阔性和深刻性，而且能提高其分析问题和解决问题的能力。在教学过程中，教师可以通过理论与实验相结合的方法来培养学生的逆向思维。

2. 物理逆向思维分析能力培养的教学案例

2.1 运用逆向思维进行受力分析

在物理教学过程中，受力分析是最基本的物体运动状态分析方法，也是学生们分析能力培养的一个基础案例。如右图所示，判断接触面对球有无弹力，已知球静止，接触面光滑。这种物理问题是最常见，也是培养学生逆向思维最简单的物理案例。对于如何分析这样的问题，我们可以通过正逆双向思维分析比较，若按常规正向思维，要判断接触面对球有无弹力，就要看是否满足弹力产生的条件，即是否接触并产生弹性形变，但形变有无，不容易判断。反之，若运用逆向思维来考虑，用“假设法”，即假设将接触面撤去，球仍能维持原状，明接触面对球形同虚设，故接触面对球没有弹力。同样，我们可以通过对左图所示的A，B两物块之间是否存在摩擦力的问题进行逆向思维分析，其中物体B受到力F的作用，使A和B一起做加速运动（A和B相对静止），逆向分析则是如果A和B之间没有摩擦力，则A将保持静止状态或匀速直线运动，这与已知条件相矛盾，则可以判定A、B之间一定存在摩擦力。这种逆向思维的分析方法能在很多物理力学分析中得以运用，能极大的提升学生们在进行受力分析时的分析能力。

2.2 运用逆向思维进行电路分析

电路判断需要学生具有极强的思维与分析能力，能快速地分析电阻之间的电流与电压，以及电阻之间的组合形式，比如在电阻值分别为8Ω、6Ω、4Ω和2Ω的四个导体中，要获得1.5Ω的电阻，应使阻值是____和____的导体并联起来。在对这种电流判断的问题分析过程中，若正面考虑，则需要运用电阻并联的组合公式，但如果运用逆向思维的分析方法，根n个相同的电阻R并联后，总电阻为R /n，将 R=1.5Ω=3/2Ω，看作2个3Ω的电阻并联，而题设条件中没有3Ω的电阻，进一步推理，再将R=3/2Ω=6/4Ω，即看作4个6Ω的电阻并联，题设条件中只有1个6Ω电阻，而另外3个6Ω电阻并联的等效电阻为2Ω，这样就能很快想到1.5Ω即为6Ω和2Ω并联而成，老师通过运用逆向思维对电路进行进一步的判断推理，在这种问题的分析过程中能让学生了解分析问题的思路，能较好的提升学生们的分析能力。

2.3 运用逆向思维进行光学分析

对于物理学中的光学知识来说，镜子是最常见也是最基本的光学理论，对光路的分析就显得尤为重要，逆向思维是分析物理光学问题的常用方法，在左图中，一束汇聚光线射到凹透镜经折射后交与主光轴上A点，A点到透镜光心O的距离为a；若将此透镜取走，则这束光线汇聚于主光轴上的B点，A、B之间距离为b，求此透镜的焦距。此类问题若正面进攻，则会陷入困境；若反过来灵活运用“光路是可逆的”基本原理，把图中光的传播方向逆过来便可茅塞顿开。即若把A点视为物点，则B点正是A点经凹透镜所成的虚像点，此时不難求得f=（ab-a2）/b。通过逆向思维一步步的光学分析指导，学生们对光学问题的分析能力将有较大的提升。

3. 物理实验与逆向思维分析的培养相结合

物理实验具有很强的现实意义与可操作性，同时也需要很强的分析能力，通过对物理理念的恰当分析才能更好的完成物理实验，在一些物理实验中，学生们的逆向思维对完成物理实验具有很大的帮助，能很好的分析出物理实验过程中所出现的疑难点。比如“探究小车速度随时间变化的规律”，“探究闭合电路的欧姆定律”等。

逆向思维作为一种创造性的思维，它对学生创造能力的培养具有非常重要的作用，更重要的是能很好的提升学生们对物理问题的分析能力，是培养物理分析能力的方法。在平时的物理教学过程中，需要教师有计划，有目的的实施逆向思维指导，合理的引导学生灵活运用逆向思维，进而提升整体的物理问题分析能力，也能进一步完善知识结构、开阔思路，能充分释放创造精神、提升学习能力。

参考文献：

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