摘 要：逆向思考法是一种创造技法，将它运用到探究教学中，可以引导学生从反面提出问题、形成科学猜想和设计科学的实验方案，从而解决探究问题。青岛市初中物理学科将逆向思考法运用到了探究教学中，形成了“逆向思考探究模式”，为物理探究教学提供了一种良好的工具。

　　关键词：逆向思考法 物理教学 探究教学 逆向思考探究模式 教学设计

　　创造技法，是指在创造活动中所运用的方法和技巧。通过创造技法，可以提高人的创造力水平。学生的学习的过程，也可以看做是一个创造的过程，将创造技法运用到探究教学中，也可以提高学生的探究能力。“逆向思考法”是创造技法之一，运用到探究教学中，可以为学生解决探究问题提供新思路。

　　一、逆向思考法

　　逆向思考法又称“反向求索法”和“反向发明法”。它是一种从现有事物原理机制的反面、构成要素的反面或功能结构的反面去思考、去求索以进行发明创造的创造技法。

　　在创造学领域，逆向思考法也被称为“两面神思维”。所谓两面神，指古罗马的门神，它有两张脸，一张笑脸一张哭脸，可以同时相互转换。20世纪60年代，美国精神病学家A·卢森堡在对许多取得创造性成果的人进行调查后，首次提出了两面神思维。他认为，“有创造性的人们会积极地把相反的对立面整合在一起，并且借此表达科学的或其他的问题，进行创作，建立理论，实施创造发明以及建造艺术杰作。”

　　例如，有人感到用扫帚扫地太累，于是想到用吹风机代替。但是，这样一来却吹得尘土飞扬。这时，又有人突然想到既然“吹”不行，那么反过来用“吸”的方法可不可以呢?于是，吸尘器发明了。

　　运用逆向思考法也可以帮助学生解决许多学习中的问题。首先，能够能够快速找到解决问题的思路，如：通过增大摩擦的方法迅速找到减小摩擦的方法、通过凸透镜对光线的会聚作用很快地猜想到凹透镜对光线有发散作用等。另外，对于没有思路或思路不清的问题能够另劈奇径，找到解决问题的办法，如：研究物距小于焦距情况下的凸透镜成像时，在光屏上找不到成的像，可以逆向思考，向相反方向观察，最后发现放大的虚像。

　　二、逆向思考法的运用步骤

　　1.运用逆向思考法的步骤如下：

　　原型——反向思考——创造

　　即根据原有或已知问题，进行逆向思考，找到解决问题的思路或方法，最终解决问题或进行发明创造。

　　2.科学史上的逆向思考实例：

　　在科技发展史中，不乏这样的例子，当科学家或发明家沿着一条思路苦苦思考，几乎“山重水复疑无路”时，由于“思维倒转”，很多问题都迎刃而解，终于“柳暗花明又一村”，取得发明创造的丰硕成果。

　　例如，在激光陀螺仪中，噪音被认为是一种干扰信号，人们总是尽可能加以抑制，但效果一直不好。后来经过仔细研究，发现噪音场与地磁场有密切联系，于是科学家将思路反转，不但不去抑制噪音信号，反而放大强化它，并转而利用它来测量大地磁场，由此开辟了激光陀螺仪应用的新领域。

　　二、逆向思考探究模式

　　青岛市初中物理学科经过多年实践，将逆向思考法运用到探究教学中，建构出“逆向思考探究模式”，在探究教学中起到了很好的效果。

　　逆向思考探究模式的操作程式：

　　原型问题——逆向问题——逆向假说——逆向设计——实验检验——得出结论

　　2.对上述程式的有关说明：

　　(1)原型问题：熟悉或已经学过的知识或情景。

　　(2)逆向问题：针对原型，运用逆向思考法，提出新研究课题。

　　(3)逆向假说：再通过逆向思考法，形成新课题的假说。

　　(4)逆向设计：再运用逆向思考法，通过原型问题的有关实验，对应设计假说的验证性实验方案。

　　(5)实验检验：根据实验方案，进行实验，对假说进行检验。

　　(6)得出结论：通过检验，最终得到结论，解决问题。

　　三、逆向思考探究模式的应用案例

　　1.案例一——探究“晶体熔液的凝固过程规律”：

　　(1)原型问题

　　让学生复习回顾“晶体熔化过程规律”的有关内容：

　　规律：晶体在熔化过程中吸收热量，但温度保持不变。

　　概念：晶体有熔点。

　　图像：晶体熔化图像。

　　(2)逆向问题：

　　让学生第一次运用逆向思考法，提出新问题：反过来，晶体熔液凝固过程有什么规律?

　　(3)逆向假说：

　　根据“晶体熔化过程规律”的有关内容，第二次运用逆向思考法，提出镜像假说：

　　规律：晶体熔液在凝固过程中放出热量，但温度保持不变。

　　概念：晶体熔液有凝固点。

　　图像：晶体熔液凝固过程图像应该与晶体熔化过程图像镜像对称。

　　(4)逆向设计：

　　学生第三次运用逆向思考法，设计实验方案：

　　①原型实验——海波熔化过程实验：

　　实验过程：加热，观察现象并记录温度计示数，根据示数描出图像，根据图像得到规律。

　　②用逆向思考法进行对应实验——海波熔液的凝固过程实验：

　　实验过程：冷却，观察现象并记录温度计示数，根据示数描出图像，根据图像得到规律。

　　(5)实验检验：

　　学生根据实验方案进行实验，发现与假说的内容完全一致。

　　(6)得出结论：

　　总结实验现象，并发现熔点和凝固点相同，最终完整得出晶体熔液的凝固过程规律。

　　2.案例二——探究“电磁感应”：

　　(1)原型问题：

　　让学生复习回顾“磁场对电流的作用”的有关内容：

　　规律：通电导体在磁场中受到力的作用。

　　实验：将一段导体通电后放在磁场中，发现导体发生运动。

　　能量转化：电能转化为机械能。

　　(2)逆向问题：

　　让学生从能量角度出发，第一次运用逆向思考法，提出新问题：反过来，机械能是否能转化为电能?

　　(3)逆向假说：

　　根据“电能可以转化为机械能”，学生第二次运用逆向思考法，提出假说：机械能可能转化成电能。

　　(4)逆向设计：

　　如何设计一个实验或装置实现这种转化?学生第三次运用逆向思考法：

　　①原型——通电导体在磁场中受到力的作用的实验：

　　装置：电源、导体、闭合电路、磁场。

　　实验过程：闭合开关，电流通过导体，发现导体在磁场中运动。

　　②用逆向思考法进行对应设计检验假说的实验：

　　装置：导体或线圈、闭合电路、磁场，为了检验有无电流，还需接入灵敏电流表。

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