摘 要:當(dāng)下教育改革如火如荼,課堂教學(xué)不再以灌輸知識(shí)為主,而是以學(xué)生為主體,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新學(xué)習(xí)方法成為現(xiàn)在課堂教學(xué)中教師的重要教學(xué)目標(biāo)。思維素質(zhì)的優(yōu)劣直接決定學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和學(xué)習(xí)水平,也關(guān)系到教師的課堂教學(xué)水平的順利進(jìn)行,關(guān)系到教師教學(xué)目標(biāo)的達(dá)成,思維素質(zhì)對(duì)學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力有著根本性的影響,那么,初中數(shù)學(xué)教學(xué)中對(duì)學(xué)生逆向思維能力的培養(yǎng),對(duì)拓寬學(xué)生的解題的技巧、解題思路、提高解題速度、提高學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力、提高學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的熱情是相當(dāng)重要的。
關(guān)鍵詞:數(shù)學(xué)教學(xué);逆向思維;思維能力
一、初中數(shù)學(xué)教學(xué)中學(xué)生思維能力培養(yǎng)的缺陷
習(xí)慣性思維我們可以稱(chēng)之為順向思維,也就是常規(guī)思維,而逆向思維,就是常規(guī)思維的反向性思維,從逆向的角度去認(rèn)識(shí)數(shù)學(xué)、思考數(shù)學(xué)問(wèn)題,思考數(shù)學(xué)問(wèn)題時(shí)從非常規(guī)角度入手,尋得解決問(wèn)題的方法。在日常生活和學(xué)習(xí)中,逆向的思維方式很多時(shí)候會(huì)改變固有思維造成的瓶頸或困境,獲得良好創(chuàng)造效果,在生活、生產(chǎn)、學(xué)習(xí)中閃射出智慧之光。
但是,在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中卻發(fā)現(xiàn),教師往往注重給學(xué)生講解如何解題,而忽視為什么要這樣解題的思維方法,使得學(xué)生習(xí)慣于從正面應(yīng)用數(shù)學(xué)公式與法則,解題過(guò)程中不善于舉一反三地逆向思考問(wèn)題和逆向運(yùn)算公式與法則,形成了固有的思維定式,久而久之,學(xué)生的解題思路狹窄、思維僵化,對(duì)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)產(chǎn)生畏懼,甚至對(duì)數(shù)學(xué)失去興趣,而這些也正成為教師激起學(xué)生思維、培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維能力的障礙。那么,如何充分利用初中數(shù)學(xué)教材,對(duì)學(xué)生的思維進(jìn)行刺激引發(fā),培養(yǎng)他們?cè)诮忸}過(guò)程中逆向思維,逐步培養(yǎng)他們?cè)跀?shù)學(xué)運(yùn)算和解題中的逆向思維能力,這正是我們數(shù)學(xué)教師要達(dá)成的一個(gè)很重要教學(xué)目標(biāo)。
二、培養(yǎng)學(xué)生逆向思維能力的實(shí)踐
1.反問(wèn)設(shè)問(wèn)破除學(xué)生思維定式
數(shù)學(xué)日常課堂教學(xué)中,教師不能僅僅習(xí)慣于關(guān)注學(xué)生對(duì)習(xí)題的理解,作太多的、正面的講解,注重于學(xué)生對(duì)運(yùn)算方法和技巧的掌握,在課堂上,教師更應(yīng)該要有意識(shí)地誘導(dǎo)和訓(xùn)練學(xué)生的反向思維。課前,教師要精心預(yù)設(shè)課堂上問(wèn)題的反向設(shè)問(wèn),追著問(wèn)題層層深入思考,正向、反向多樣設(shè)問(wèn),以刺激學(xué)生僵化的思維,激活學(xué)生沉睡的思維狀態(tài),破除學(xué)生的思維定式,因此,課堂提問(wèn)的反問(wèn)、設(shè)問(wèn)是打破學(xué)生思維定式的“敲門(mén)磚”,培養(yǎng)學(xué)生的逆向思維意識(shí)。
例如:在教授同底數(shù)冪的運(yùn)算法則時(shí),在其正向運(yùn)算熟練后,可提這樣一個(gè)問(wèn)題:2100的末位數(shù)字是幾?學(xué)生剛看到這問(wèn)題時(shí)會(huì)無(wú)從下手,這時(shí)老師就可啟發(fā)學(xué)生逆用“冪的乘方法則”:指數(shù)100是否可寫(xiě)成兩個(gè)數(shù)的積呢?聯(lián)想到個(gè)位是6的正整數(shù)次冪的末位數(shù)字是6,這樣學(xué)生自然能想到2100=24×25=(24)25=1625,顯然得2100的末位數(shù)字為6。再提出3200的末位數(shù)字是幾?由上題題學(xué)生就很容易得到3200=34×50=(34)50=8150,考慮到個(gè)位是1的正整數(shù)的任何次冪的末位數(shù)字為1,易得3200的末位數(shù)字為1。
像這樣可逆向思維進(jìn)行思考的問(wèn)題,在初中教材中無(wú)處不在,教師如果有意識(shí)地去抓住,及時(shí)加以處理,就可促進(jìn)學(xué)生思維向多向發(fā)散,無(wú)疑對(duì)其逆向思維的培養(yǎng)將有積極的作用。
2.在概念教學(xué)中引導(dǎo)學(xué)生逆向思考
概念教學(xué)歷來(lái)是數(shù)學(xué)教學(xué)的一個(gè)重要環(huán)節(jié),也是學(xué)生理解和運(yùn)用起來(lái)感到困難的一個(gè)環(huán)節(jié),學(xué)生對(duì)概念不理解或理解得不透徹,解題時(shí)就會(huì)沒(méi)有方向。因此,在教學(xué)概念時(shí),教師首先要在課前精心預(yù)設(shè)概念中的問(wèn)題,然后巧妙引導(dǎo)學(xué)生的思維反過(guò)來(lái)思考問(wèn)題,這樣從正、反兩方面去理解概念,學(xué)生就容易領(lǐng)會(huì)概念的內(nèi)涵,解題就會(huì)輕松自如。
例如:我在教學(xué)一次函數(shù)時(shí),應(yīng)強(qiáng)調(diào)一次函數(shù)y=kx+b中k≠0,x的最高次數(shù)為1。我在概念教學(xué)后又給出這樣的問(wèn)題:a為何值時(shí),y=(a-1)x|a|+2是一次函數(shù)?引導(dǎo)學(xué)生逆向思考,學(xué)生很容易得到|a|=1且a-1≠0,從而求得a=-1。
從這可以看出,通過(guò)對(duì)概念的逆向思維訓(xùn)練幫助學(xué)生加深對(duì)概念的理解,揭示概念蘊(yùn)含的本質(zhì)。
3.逆向理解公式法則激發(fā)學(xué)生思考興趣
在數(shù)學(xué)教學(xué)中,有的數(shù)字問(wèn)題按照常規(guī)的正面求解時(shí)會(huì)很困難,解題思路淤塞,猶如配錯(cuò)了鑰匙,怎么也打不開(kāi)鎖。這時(shí),如果引導(dǎo)學(xué)生從反向思考問(wèn)題,逆向理解數(shù)學(xué)公式法則的含義,從數(shù)學(xué)公式、法則含義的反面去思考,這時(shí)學(xué)生的思維會(huì)豁然開(kāi)朗,很快就找到解決數(shù)學(xué)問(wèn)題的方法,得以順利解題。
在對(duì)數(shù)學(xué)公式和法則的逆向理解時(shí),我引導(dǎo)學(xué)生從原定理到逆定理,公式從左到右及從右到左的置換,這樣的方式正是由正向思維轉(zhuǎn)到逆向思維的表現(xiàn)。在初中數(shù)學(xué)教材中有很多內(nèi)容都是加強(qiáng)對(duì)學(xué)生逆向思維的訓(xùn)練,比如勾股定理與勾股定理逆定理、平行線的性質(zhì)定理與判定定理等等。
例1.計(jì)算(■-2■)2(■+2■)2
此題用逆向思維,先用平方差公式計(jì)算,再用完全平方,解題就簡(jiǎn)單多了:
解:原式=[(■-2■)(■+2■)]2
=[(■)2-(2■)2]2
=(13-12)2
=1
例2.計(jì)算(2x+3y-4z)2-(2x-3y+4z)2
此題很多同學(xué)都習(xí)慣先算平方再算減法,當(dāng)然,我們逆用公式,解題就簡(jiǎn)單多了。
解:原式=[(2x+3y-4z)+(2x-3y+4z)][(2x+3y-4z)-(2x-3y+4z)]
=4x(6y-8z)
=24y-32z
在日常教學(xué)中,我多次用逆向反思維訓(xùn)練學(xué)生解題,久而久之,學(xué)生在逆用公式法則解題時(shí)嘗到了甜頭,激起了他們對(duì)數(shù)學(xué)逆向思維的興趣,減輕了學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的畏難情緒。需要注意的是,教師在培養(yǎng)學(xué)生逆向思維的能力的時(shí)候,可經(jīng)常引導(dǎo)學(xué)生這樣考慮:這個(gè)逆命題是否成立,如果成立的話逆定理如何應(yīng)用,公式如何逆用等,以此啟發(fā)學(xué)生思維的靈活性,達(dá)到預(yù)期的教學(xué)目的。
4.加強(qiáng)基本教學(xué)方法促進(jìn)學(xué)生逆向思維
教給學(xué)生基本的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)方法是數(shù)學(xué)教學(xué)的重要任務(wù)之一。數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)方法中有幾個(gè)常用的重要方法:分析法、反證法、待定系數(shù)法,這些重要的基本學(xué)習(xí)方法是培養(yǎng)和訓(xùn)練學(xué)生逆向思維的主要方法。
分析法,我們通常稱(chēng)為“執(zhí)果索因型逆向思維”。分析法在平面幾何證明中出現(xiàn)比較多,養(yǎng)成學(xué)生在分析問(wèn)題中確立“要證什么,需證什么”的思維方向,先從命題的結(jié)論入手,看看能推演出什么結(jié)果,把問(wèn)題轉(zhuǎn)化,這樣一步一步地逆向推演上去,達(dá)到推出原命題的條件,充分提示分析過(guò)程中的每一步驟的動(dòng)機(jī)。
例3.已知,如圖,∠1=∠2,∠3=∠4,AB=AC
求證:AE=AD
分析法:先用分析法來(lái)分析此題。
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用分析法解幾何證明時(shí),分析法在幾何證明的初始階段特別重要。教師在教授時(shí)應(yīng)注意要求學(xué)生從證明的問(wèn)題出發(fā),逆向思維,一步步去找需要證明的問(wèn)題,從而將問(wèn)題轉(zhuǎn)化。
(1)待定系數(shù)法
在教學(xué)中,對(duì)學(xué)生講清解題方法的同時(shí),引導(dǎo)學(xué)生的思維朝逆反方向進(jìn)行,使學(xué)生突破自己的固有思維,促進(jìn)學(xué)生逆向思維的形成。例如,分解因式x3+2x2+5x-8,采用下逆向思維進(jìn)行,我們明確知道x=1是方程x3+2x2+5x-8=0的一個(gè)根,方程就可寫(xiě)成(x-1)(x2+ax+8)=0,因此就有x3+2x2+5x-8=(x-1)(x2+ax+8),考慮到(x-1)(x2-ax+8)=x3+(a-1)x2+(8-a)x+8,從而有a-1=2,解得a=3,故分解因式得x3+2x2+5x-8=(x-1)(x2+3x+8)。
(2)反證法
它是數(shù)學(xué)解題中的重要方法之一,顧名思義,反證法的思維特點(diǎn)就是從反面去證明你的解題觀點(diǎn),因此在數(shù)學(xué)中有著廣泛的應(yīng)用,比如,以下這個(gè)用反證法證明的習(xí)題。
例4.證明:在三角形中,至少有一個(gè)內(nèi)角大于或等于60°。
這道題如果根據(jù)題意,常規(guī)地從正面去直接證明很難找到切入點(diǎn),因?yàn)椤爸辽儆幸粋€(gè)”比較模糊,要證明是比較困難的,但是如果我們用反證法入手,假設(shè)這個(gè)結(jié)論不成立,則三個(gè)內(nèi)角都小于60°成立。從而易得三角形內(nèi)角和小于180°而產(chǎn)生矛盾。
日常教學(xué)中,通過(guò)這些數(shù)學(xué)基本方法的訓(xùn)練,學(xué)生解題時(shí)就能知道,當(dāng)運(yùn)用一種方法解不出題來(lái)時(shí)就要轉(zhuǎn)變思維方向,放棄正面思考,而是從反面來(lái)思考問(wèn)題,從而提高學(xué)生的逆向思維能力。
5.加強(qiáng)訓(xùn)練形成逆向思維能力
逆向思維的形成不是一蹴而就的,是在長(zhǎng)期的訓(xùn)練中逐步形成思維意識(shí)和思維慣性,沖破學(xué)生固有的思維定式,在不斷的訓(xùn)練中養(yǎng)成逆向思維習(xí)慣,我通過(guò)課時(shí)訓(xùn)練、堂堂練來(lái)加強(qiáng)學(xué)生的逆向思維形成,在教學(xué)中潤(rùn)物細(xì)無(wú)聲地培養(yǎng)學(xué)生的逆向思維能力。
例5.(2009年甘肅定西)若a=■,b=■,試不用將分?jǐn)?shù)化小數(shù)的方法比較a、b的大小.
分析:此題順著考慮比較繁瑣,而且題目要求不將分?jǐn)?shù)化為小數(shù)。換一個(gè)角度考慮,就容易多。a=1-■,b=1-■,學(xué)生很快就能比較得出alt;b。
例6.已知(x:2-x+1)5=a12x12+a11x11+…+a2x2+a2x+a0,則
a12+a11+…+a1+a0=
若將等式左邊多項(xiàng)式乘法展開(kāi),計(jì)算量很大,學(xué)生不易得到答案。但通過(guò)觀察,逆向考慮等式右邊的特征,要求的值就是當(dāng)x=1時(shí)代數(shù)式的值。學(xué)生很快能得到答案1。
由例5、例6可見(jiàn),在數(shù)學(xué)解題中逆向思維的功力有多大的威力了。
以上這兩個(gè)例題,抓住“順難逆易”的鮮明對(duì)比,強(qiáng)化逆向思維的訓(xùn)練,對(duì)提高學(xué)生思維的靈活性和解題技能,培養(yǎng)他們?cè)跀?shù)學(xué)學(xué)習(xí)中分析問(wèn)題的能力,達(dá)到提高正確解題的良好效果。
綜上所述,我在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中,充分發(fā)揮逆向思維的優(yōu)點(diǎn),注重培養(yǎng)學(xué)生的逆向思維意識(shí),日常教學(xué)中充分重視加強(qiáng)初中學(xué)生的逆向思維能力的訓(xùn)練,培養(yǎng)學(xué)生思維的靈活性、廣闊性和深刻性,有利于克服學(xué)生由定向思維形成的固有思維定式,培養(yǎng)學(xué)生善于在不同條件下發(fā)揮創(chuàng)造性思維,進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的思維素質(zhì),為他們的終身學(xué)習(xí)打下良好的基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn):
彭聲銘.數(shù)學(xué)教學(xué)中的思維訓(xùn)練[J].江西教育,1980(3).
編輯 溫雪蓮