摘要:在新課改的背景下,傳統(tǒng)的職業(yè)高中數(shù)學(xué)教學(xué)方式暴露出越來越多的弊端,越來越不適應(yīng)當(dāng)今教育發(fā)展的需要。對于數(shù)學(xué)而言,數(shù)學(xué)思維是一種至關(guān)重要的能力,而清晰、正確的數(shù)學(xué)思維能夠幫助學(xué)生解決所遇到的數(shù)學(xué)問題。隨著時代的發(fā)展,逆向思維作為正向思維的有效補充,顯得尤為重要。逆向思維能夠給學(xué)生提供一種創(chuàng)新的思路,并且開拓解題的視野,提供做題的效率。
關(guān)鍵詞:逆向思維;職高數(shù)學(xué);反證法
逆向思維是一種發(fā)散的思維方式,在職業(yè)高中數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中發(fā)揮著重要的作用。本文從分析逆向思維的作用出發(fā),對如何培養(yǎng)職業(yè)高中生的逆向思維能力提出建議。
一、 逆向思維的獨特作用
在我們普通思維的引導(dǎo)下,大家在解題時往往按照從已知到結(jié)論的正向思維來解決問題,但是,由于數(shù)學(xué)問題的多樣性,普通的正向思維通常不能解決全部的數(shù)學(xué)難題,再加上在正向思維指導(dǎo)下的解題往往涉及大量的計算,增加了解題的復(fù)雜度,繼而對解題準(zhǔn)確度產(chǎn)生很大的影響。因此,要求我們必須積極轉(zhuǎn)變思維,養(yǎng)成以逆向思維分析問題的習(xí)慣。這就需要教師在課堂上對學(xué)生的逆向思維加強鍛煉和培養(yǎng),讓學(xué)生在養(yǎng)成逆向思維的同時,提高其數(shù)學(xué)成績。
二、 在職業(yè)高中教學(xué)中逆向解題思維的運用
(一) 分析法
在職業(yè)高中數(shù)學(xué)的命題證明類題型中,題目條件說明一般按照一定的邏輯順序進行羅列,抓住題目中所給的一個條件作為解題的出發(fā)點,然后逐漸地對結(jié)論進行推理與認(rèn)證,這也是綜合法的具體表現(xiàn)。但是,在一些特殊的情況中,如果僅僅從題目所給的條件出發(fā),推出不止一個的結(jié)論時,就對接下來的推理帶來了很大的難度,也會大幅降低證明的效率,甚至得到錯誤的答案。而反證法中的分析法就很好地克服了這一點,反證法主要通過得到的對題目的證明結(jié)果來對原因進行推斷與證實,以結(jié)論為起點找到原因。具體來說,使用分析法解決數(shù)學(xué)問題首先要確定假設(shè)需要證明的題目的結(jié)論是否正確,其次,需要逐步推出證明結(jié)論成立的判斷;最后,當(dāng)?shù)贸龅呐袛嗲『檬穷}目中涉及的已經(jīng)出現(xiàn)的定義、法則等時,就可以判斷原命題肯定成立。
(二) 反證法
反證法是另一種典型的逆向思維推理模式。反證法的主要內(nèi)容是通過間接證明的方式來對問題進行證明,同時,反證法按照當(dāng)問題的反面被否定推出其問題的證明是正確的理論思路來進行證明。具體地講,反證法就是將否定命題的結(jié)論作為切入點,把對結(jié)論的否定作為推理的條件,進行一番推理來證明結(jié)論與已知條件自相矛盾從而來得出原命題的正確性。使用反證法來解決數(shù)學(xué)問題,首先需要做出與將要求證的結(jié)論相反的假設(shè),然后,將該假設(shè)作為條件進行推理,推出問題與結(jié)論的矛盾來說明結(jié)論與假設(shè)不符合,從而肯定了原命題的真實性。例如設(shè)a3+b3=2,求證:a+b≤2。
證明:假設(shè)a+b>2,則有a>2-b從而,a3>8-12b+6b2-b3,
a3+b3>6b2-12b+8=6(b-1)2+2。
因為6(b-1)2+2≥2,所以a3+b3>2,這與題設(shè)條件a3+b3=2相矛盾,
所以原結(jié)論a+b≤2成立。
(三) 逆用定義法
在高中數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中,存在大量的數(shù)學(xué)定義,而這些定義都存在一定的可逆性,因此,在有關(guān)定義的逆向證明時,可以使用逆向定義法來解題,通過對定義的逆向分析,可以將問題化難為易,開拓學(xué)生解題的思路,提高學(xué)生解題的效率和速度,并且保證解題的準(zhǔn)確率。比如在下面的例題中,我們可以體會逆用定義法的基本思路。假設(shè)如下三個等式成立:a-b=c,2a2+c=0,2b2+c=0;請問c的值?經(jīng)過分析我們可以得知,在運用消元法來解決這道問題時,由于未知數(shù)比較多,會導(dǎo)致在這道題上花的時間過長,解題的效率不高,造成時間的浪費。而如果使用逆向定義法,將化難為易,大大提高解題的效率,節(jié)約解題的時間。具體來說,首先,根據(jù)題意可知2a2+c=0和2b2+c=0這兩個等式,根據(jù)逆向的一元二次方程定義,我們可以知道自變量a與b就是方程2x2+c=0的兩個解。然后根據(jù)韋達(dá)定理,可以很快地推出a+b=0,ab=c2再加上a-b=c這個條件和通過(a-b)2=(a+b)2-4ab,得出c2=-2c,可以得出c=0或c=-2。可見,在逆向定義法的思維指導(dǎo)下,可以培養(yǎng)學(xué)生一種更加靈活的思維方式,當(dāng)遇到上面的含有三個未知數(shù)的復(fù)雜例題時,能夠適時轉(zhuǎn)變思考的角度,從逆向思維對問題展開分析,從而獲得一條清晰、明朗的解題思路。
三、 結(jié)束語
逆向思維在職業(yè)高中數(shù)學(xué)解題中十分重要,通過運用逆向思維,能夠解決用正向思維難以解決的問題。此外,逆向思維作為正向思維的相反面,是對思維角度的補充,能夠培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散性思維。職業(yè)高中數(shù)學(xué)教師要采取各種有效的措施來培養(yǎng)學(xué)生的逆向思維能力,從而提高學(xué)生的解題水平。
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作者簡介:蔣毅,浙江省寧波市,寧波第二技師學(xué)院。