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初中生逆向思维能力的培养
作者：刘菊平
[关键词]初中科学 逆向思维 培养途径 教学策略 教学原则
物体运动“速度越大，惯性也越大”，这是初中科学课教学中学生经常容易形成的错误认识。如何帮助学生澄清这样的错误观念，并形成正确的认知呢？某教师是这样处理的：假设物体运动“速度越大，惯性也越大”，那么速度越小，惯性也越小，若速度为零，则惯性也就为零？经过这样的推论，学生们普遍认为“速度越大，惯性也越大”的说法是错误的，因为他们深信，静止物体也是有惯性的。教师进而说明物体的惯性与速度无关，只与其质量有关。这位教师采用的策略事实上是通过引导学生进行逆向思维，来帮助学生澄清相关问题的。逆向思维帮助学生轻松地解释了常规思维较难解释清晰的问题，而且为学生今后进一步学习运动和力的关系打下了基础。
所谓逆向思维，就是要求人们从相反的角度、不同的立场、另一侧面去思考问题，当某一思路受阻时，能够迅速转移到另一思路，从而使问题得以顺利解决。逆向思维的作用不仅仅在于说清问题，更重要的是，作为思维的一种形式，逆向思维孕育着创新思维的萌芽，是创造性人才必须具备的思维品质之一。
培养学生的创新意识和良好的思维品质一直是科学课教学重要的目标之一。在科学课教学中，有意识地加强学生逆向思维能力的训练和培养，不仅能够帮助学生开拓解题思路、完善知识结构，而且有助于学生提高学习能力，释放创新精神，提升创造能力。本人根据逆向思维的特点，并联系笔者自身从事初中科学课教学的经验和心得，尝试探讨培养学生逆向思维能力的途径和策略，以及应当遵循的教学原则。
（一）讲授新课，激发学生逆向探究知识
1.颠倒结果，进行逆向探究。把思维结果有意识的颠倒过来，往往会产生新的认识，从而导致创造。笔者在教学“电磁感应”内容之前，就先让学生回顾奥斯特实验，并设问：“既然电能够产生磁，那么反过来，磁能否产生电呢？”在学生学习发电机原理之前，先组织复习电动机电能转化为机械能的实质，然后设问：“我们能否制造出一种能把机械能转化为电能的机器呢？”引导学生深入探究，大胆设想，通过理性分析，提出符合逻辑的猜想与假设，进行创造性思维。这类设问安排在新课之前，往往能吸引学生的注意力，激发学习兴趣，培养创新意识，提高探究能力和提出问题、解决问题的能力。
2.反向逆推，探讨命题真假。探讨逆命题的真假是研究科学的一种方法，也是学生掌握知识的有效途径。如“由两种元素组成，其中有一种元素是氧元素的化合物是氧化物”，在学生学习这个概念之后，笔者不失时机地引导学生反向逆推：“含氧的化合物一定是氧化物吗？为什么？”像这样的提问，学生可能一时无法正确回答，但只要教师引导学生抓住关键词句“由两种元素组成”来分析，略加点拨，学生就能通过自己的思考，获得正确答案，从而加深对氧化物概念的理解。通过反向逆推，引导学生利用逆向思维质疑发问，积极思考，探讨命题真假，从而理清思路，准确理解，辨别真伪，避免概念模糊不清；同时培养学生深入细致的学习作风和深厚扎实的知识基础。
3.辩证分析，全面认识事物。任何事物都是矛盾的统一体，教师应引导学生从矛盾的不同方面进行逆向思维理性分析，认识事物其他方面。在学习“人类活动对气候的影响”时，既要阐述大气中二氧化碳含量增加会产生“温室效应”，又要说明大气污染尘埃增多，能使气温下降而产生“阳伞效应”。在学习热传递时，可补充设问：“为什么保温瓶不仅可以用来装开水保温，而且还可以用来装冰棍‘保冷’？”在学习能源时，让学生在了解能源的利用与开发推动社会进步的同时，认识到能源的不当利用和过渡开发造成的环境污染和生态破坏，学会辨证思维，学会关注自然，关注社会。在科学课中要经常有意识地引导学生进行辩证分析的训练，从而逐步提高学生全面地认识事物，科学分析问题、正确解决问题的能力。
4.运用反证，提高判断能力。反证法是正向逻辑思维的逆过程，是一种典型的逆向思维。它通过逻辑推理，证明与原命题对立的反命题的错误，从相反角度来说明所要论证的原命题的正确。有一次，笔者在组织学生探讨冰水混合物的温度时，学生说法不一，有大于0℃的，小于0℃的，也有是0℃的。笔者用反证法来引导学生：假设冰水混合物的温度大于0℃，即比冰的熔点高，此时的冰就会全部熔化成水，这跟题设条件相矛盾，假设不能成立；又假设温度低于0℃，即比水的凝固点低，此时水就会全部凝固成冰，同样跟题设条件相矛盾，此假设也不能成立。在排除以上两个假设后，就不难推断出“冰水混合物的温度为0℃”的结论。同时，笔者又以测定冰水混合物温度的实验验证推断的正确，增强学生感性认识。由此可见，在正面讲解某些内容感到困难时，利用反证法不仅可以化难为易，事半功倍，还能培养学生的判断能力。
（二）习题训练，培养学生逆向解题技能
1.一题多变，活跃逆向思维思路。很多习题，只要改变某些条件，或将条件和结论、已知和未知相互对调，供学生进行逆向思维训练。教师在习题教学中，要多找此类练习，既可以收到举一反三之效，又达到活跃逆向思维思路的目的。
2.例题示范，克服思维定势影响。教师在进行典型例题示范时，有意识地讲解一些与学生原有认知相冲突的范例，引导逆向思维，以打破思维定势的消极影响，开拓学生思路。笔者在要求学生描述“钠投入到硫酸铜溶液中会出现什么现象”时，多数学生考虑的是金属和盐发生了置换反应，继而得出有红色固体析出的答案，这是思维定势的结果。在这里，学生忽略了钠是非常活泼的金属，投入硫酸铜溶液后，首先与水反应，其生成物再与硫酸铜反应生成氢氧化铜蓝色沉淀，所以得到的不是红色固体，而是蓝色沉淀。思维定势往往会使学生不深入思考，出现错误答案，老师要引导学生打破思维定势，进行逆向思维，充分考虑各种因素及可能，从而调动学生思维活动的积极性，使智力从“常态”跃迁到“激发态”。
3.正逆互用，促进双向思维联结。有些题目既可以引导学生用正向思维去解答，也可以从所求的结论出发，反向推理，寻找所需的已知条件、概念、原理和规律，引导学生利用逆向思维来解题。这样，培养了学生从正逆两个方向解决问题的能力，促进了正逆双向思维的联结，使两者相互检验、互为补充，产生良好的交叉效应。
（三）辩证施教，培养学生逆向思维能力
1.开放性和指导性相结合。逆向思维教学具有一定的开放性，学生的提问、假设、验证、观点，经常在教师的意料之外，这是学生创造性思维和个性发展的体现，也是学生主体性的体现。但学生不是生而知之的，它只能依赖于教师的指导，逐步习得和提高，变教为导，以导达思，促进发展。
2.思维发散性和聚合性相结合。在逆向思维教学中，教师不仅要使学生通过发散性思维亮出各种各样的思想观点，同时还要让他们学会通过验证，聚合思维，整理归纳这些思想观点，得出正确结论，从而形成一个完整的创造性思维过程。
3.夯实基础和能力培养相结合。学生逆向思维能力的培养，必须以扎实的知识和技能为前提，学生的基础知识和基本技能越扎实，前面知识对后面知识的负迁移作用就越小，逆向思维也就越容易建立，否则会弄巧成拙、事倍功半。因此，培养逆向思维能力，要夯实学生的基础，从学生的年龄特征、心理发展和接受能力出发，设计教学方法，使学生的创造性思维得到充分发展。
参考文献：
[1]张锐丁.培养逆向思维的途径与方法[J].山西教育,2002,(3).
[2]冯欣.运用逆向思维寻找做事的好方法[J].少年儿童研究,2004,(11).