摘 要:逆向思維是一種突破常規(guī)的定性模式和超越傳統(tǒng)理論的框架,把思路指向新的領(lǐng)域和新的客體的思維方式。在中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中,加強學(xué)生逆向思維的訓(xùn)練和培養(yǎng),不僅可以提高學(xué)生思維的主動性和積極性,還可以提高學(xué)生的創(chuàng)新意識。
關(guān)鍵詞:逆向思維;探究性學(xué)習(xí);創(chuàng)新意識
所謂逆向思維,是指人們?yōu)檫_到一定目標(biāo),從相反的角度來思考問題,從中引導(dǎo)啟發(fā)思維的一種思維方式。通過平時的數(shù)學(xué)教學(xué),我認(rèn)為逆向思維應(yīng)從以下幾方面培養(yǎng):
一、加強定義和概念的逆用
數(shù)學(xué)概念、規(guī)律是推理論證和運算的基礎(chǔ),準(zhǔn)確地理解概念、規(guī)律是學(xué)好數(shù)學(xué)的前提。在教學(xué)中,教師除了要引導(dǎo)學(xué)生透徹理解定義和概念外,還要注意根據(jù)教學(xué)內(nèi)容對定義逆向思考進行指導(dǎo)與訓(xùn)練,從而加深對概念的進一步理解與拓展。例如,在講“余角”概念時,應(yīng)要求學(xué)生從兩個方面去理解:如果α+β=90°,那么α和β互為余角;如果α和β互為余角,那么α+β=90°。使學(xué)生把握住“互為余角”的實質(zhì):(1)α與β“互為余角”表示α是β的余角,β也是α的余角;(2)互余的定義規(guī)定的是“兩個角”,而不是一個角,也不是兩個以上的角;(3)“互為余角”是兩個角的一種“數(shù)量關(guān)系”,與兩個角的位置無關(guān)。
二、加強公式、法則、定理的逆用
大家知道,數(shù)學(xué)中的許多公式、法則都可以用等式表示,等式具有雙向性,但很多學(xué)生只習(xí)慣于從左到右運用公式,而對于逆向運用卻不習(xí)慣。因此,在教學(xué)中應(yīng)當(dāng)明確等式既可以用左邊的式子替換右邊的式子,也可以用右邊的式子替換左邊的式子。
例如,(1)a(b+c)=ab+ac,反過來ab+ac=a(b+c)也成立。
(2)在代數(shù)中公式的逆向應(yīng)用頻繁出現(xiàn)。如分式的減法法則的逆用可輕而易舉地幫助我們解答一些問題。
這道題從正向思考繁瑣復(fù)雜,甚至解答不了,但如果靈活逆用所學(xué)的法則,則會出現(xiàn)“柳暗花明又一村”的奇跡。
在定理教學(xué)中,每個定理都有它的逆命題,但它的逆命題不一定正確,經(jīng)過證明后成立即為逆定理。因此,應(yīng)強調(diào)慎重對待定理的逆命題。對于一個定理,應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生探求其逆命題的真假,使學(xué)生理解和掌握數(shù)學(xué)中的許多重要定理。如,在教材中研究勾股定理的逆定理時,給出了判定一個三角形是直角三角形的方法,教科書通過例題,讓學(xué)生學(xué)會運用這種方法解決問題。勾股定理以及逆定理都成立,而且它們的應(yīng)用也十分廣泛。如:在△ABC中,a=2n+1,b=2n2+2n,c=2n2+2n+1(n>0),求證△ABC是直角三角形。
分析:已知三邊,欲證△ABC是直角三角形,可考慮用勾股定理的逆定理。
三、解題思路的逆向分析
1.利用分析法逆向?qū)で蠼忸}方法
在解題教學(xué)中,如果只進行由此及彼的單一訓(xùn)練,而忽視由彼及此的逆向聯(lián)想,很容易造成學(xué)生思維過程的單向定勢,因此,應(yīng)重視逆向思維的訓(xùn)練,適時采用分析法,培養(yǎng)學(xué)生雙向考慮問題的良好習(xí)慣。例如,現(xiàn)對甲、乙、丙三個小組的人員作如下調(diào)整:第一次丙組不動,甲、乙兩組中的一組調(diào)出7人給另一組;第二次乙組不動,甲、丙兩組中的一組調(diào)出7人給另一組;第三次甲組不動,乙、丙兩組中的一組調(diào)出7人給另一組。三次調(diào)整后,甲組有5人,乙組有13人,丙組有6人,問甲、乙、丙三個小組原來各有多少人?
分析:用列方程的方法“正面”求解將很繁瑣,因為我們并不知道第一次調(diào)整是甲組調(diào)進乙組7個人,還是乙組調(diào)進甲組7個人,需要分別討論,然而用“逆推”的方法就簡潔明快得多了。
2.運用反證法從反面尋求解題方法
反證法是教學(xué)中一種重要的證明方法。在平時數(shù)學(xué)練習(xí)中,要認(rèn)真審題,細致觀察,對解題起關(guān)鍵作用的隱含條件要有挖掘的能力。因此,我們在解決問題時不僅要學(xué)會從條件到結(jié)論去分析,還要學(xué)會從結(jié)論到條件逆向分析的方法。如,已知:n是整數(shù),n2是2的倍數(shù),求證:n是2的倍數(shù)。
分析:假設(shè)n不是2的倍數(shù),即n不能被2整除,n被2除余1,即n=2m+1(m為整數(shù)),則n2=(2m+1)2=4m2+4m+1=2(2m2+2m)+1,所以n2不是2的倍數(shù),這與題設(shè)矛盾,故n不是2的倍數(shù)的假設(shè)不成立,從而得出n是2的倍數(shù)。
在中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中,學(xué)生儲備豐富的知識是培養(yǎng)學(xué)生逆向思維能力的前提。經(jīng)常使用這種思維訓(xùn)練方式,可以拓寬學(xué)生思維的空間,特別是逆向思維的培養(yǎng),是形成創(chuàng)造性思維的基礎(chǔ)。因此,逆向思維是對舊觀念的一種突破,是思維創(chuàng)新的一條新途徑,是“反其道而行之”,是“出人意料之外”,是“出奇制勝之本”,應(yīng)引起高度重視。
編輯 趙飛飛