陳曉藝
摘 要:作為創(chuàng)造型人才必須具備的基本能力之一,逆向思維能力是進行思維訓練的載體,加強思維從正向轉(zhuǎn)向逆向的培養(yǎng),能夠有效地提高學生的創(chuàng)新意識和思維能力,同時逆向思維思維在數(shù)學中作為一種重要的解題思想,一般在公式、定理、定義都會有體現(xiàn),逆向思維是學生解題的新思路,從改變傳統(tǒng)的思維出發(fā),通過另一個角度解決問題,使問題大大的簡化,加強學生逆向思維能將學生的學習效率、解題效率進一步提高,所以逆向思維是數(shù)學思維中必不可缺少的一部分。本文主要論述從逆向思維方面如何培養(yǎng)學生的能力,以及如何運用逆向思維分析數(shù)學教學中的問題。
關鍵詞:逆向思維;數(shù)學;培養(yǎng);應用
敢于“反其道而行之”,讓思維從相反的方向發(fā)展,當我們遇到問題時,從其對立面去探索,有不同的思路,尋找新的方法。當每個人都在往同一方向思考,而你卻在相反的方向思考時,這樣的思維方式便叫逆向思維。人們習慣于在事物積極向上的方向上去思考問題和尋找解決辦法。事實上,對于一些問題,尤其是一些特殊的時候或者是復雜的問題,從結果中反推回去,然后依次思考問題,從結果回到原來的條件,向后反推尋找答案,結果或者會比你原來的更加簡便。
1.逆向思維定義
1.1正向思維與逆向思維區(qū)別
逆向思維是數(shù)學中的一種常規(guī)思維,是數(shù)學中不可缺少的一種的重要的思維方式逆思維和正向思維最大區(qū)別就在于一個“反”,所謂的求異思維,就是對常規(guī)的,常見的固定定論的事物或觀點、想法倒過來思考的一種思維方式。從思維的反面的看待問題,從新的角度看待問題,樹立新的思想,從固定思維的反面思考,這樣就是逆向思維。
數(shù)學教學中,對正向思維訓練和能力的培養(yǎng)是經(jīng)常的、大量的,也是必要的,但容易成“思維定式”,可見對逆向思維的訓練、能力的培養(yǎng),顯然不可忽視。有些數(shù)學問題,特別是一些特殊問題,從結論入手,逆向思考,將求解反推驗證已知條件,反過去會把問題簡單化,就會使問題簡單化,是問題易得到解。逆向思維是一種發(fā)散的思維,逆向思維是思想上的一種創(chuàng)新,與正向思維相輔相成,缺一不可,都應該學習。
在一般的數(shù)學教材中,使用逆向思維來處理的內(nèi)容不算多的,學生逆向思維的能力很差使得遇到了問題時不會靈活處理。他們的思維活動長期以來一直處于積極的正向思維活動之中,所以在給出一個數(shù)學問題以后,他們總是試圖通過積極的正向思維來解決問題。然而,在這樣的情況下有很多沒得數(shù)學問題是難以解決的。如果能換一種思維方式,就會使問題很容易得到解決,甚至還能得出一些新的解題方法。由此可見,在數(shù)學學習的過程中,教師應該注意培養(yǎng)學生的逆向思維能力,使學生能夠更加靈活地去解決遇到的數(shù)學問題。
1.2在生活中體現(xiàn)逆向思維的優(yōu)越性
在提倡素質(zhì)教育的今天,培養(yǎng)逆向思維能力對于提高學生的思維能力、培養(yǎng)高素質(zhì)的人才也非常重要,這種思維方式對生活上也會有很大的幫助。例如我從所周知司馬光砸缸的故意,就是生活中一個大家所熟知的例子。在我們生活的每一個角落,我們都可以看到逆向思維的應用價值與好處。在傳統(tǒng)的思維方式中,我們都應該有一些逆向思維方式。要認真思考事物的本質(zhì)特征,適當運用逆向思維進行觀察,培養(yǎng)自己多元化的思維能力。
2.逆向思維的培養(yǎng)
2.1影響學生思維定勢的原因
無論是在小學還是在高中,逆向思維都是我們學生應該掌握的一種思想與方法。大多數(shù)的學生不知道何時將其轉(zhuǎn)化為逆向思維,它是從單向聯(lián)想作用的一個方面轉(zhuǎn)化為雙向聯(lián)想作用的兩個方面。這樣的轉(zhuǎn)化有一定的難度,一種思維在其逆向思維的過程中不一定要重復原來的方式,所以正向不能代替逆向來訓練,這還需要我們從某些特定方面多做引導。
大多數(shù)的教師以“建立定理——證明定理——應用定理”三部曲或采用傳統(tǒng)的“類型+方法”的教學模式,忽視了逆向思維的訓練與培養(yǎng),導致學生不能快速而準確地將正向思維轉(zhuǎn)向逆向思維來簡化作題的步驟,這樣使得學生往往形成了一種思維定勢,無法進行有效的逆向思維。
2.2如何在教學中培養(yǎng)學生的逆向思維
逆向思維的特點有雙向性和可逆性,逆向思考是人們思想進步的一種體現(xiàn),它人類進步的一種的體現(xiàn),與自己習慣恰恰相反。
從數(shù)學的角度看,我們應該調(diào)整心理過程的方向,從對稱關系、正向與反向運算、正反向定理、概念、應用公式、規(guī)則、綜合分析方法,還原證據(jù)方法等正向思維中建立逆向思維。初中生(尤其初一)在思維發(fā)展中的表達水平是不同的,首先只能是單向的,沒有對立的思維,然后逐漸形成思維的可逆性和重復性。教學能力較強的學生往往在推理過程中表現(xiàn)出自如的可逆思維能力。而對于能力差的學生來說,要形成這種可逆的思維推理過程是非常困難的。
2.2.1初中、高中階段
(1)從數(shù)學最基礎中定義、概念中運用
數(shù)學概念的學習對學生來說很難理解。如果教師在開始教學時,只注重對一個方面的教學理念,那么學生在今后的實際應用中也會只單一的從這一方面進行思考。沒有對概念內(nèi)容的完整把握,學生就容易導致理解的偏差,從而影響數(shù)學的學習。這就要求教師既要注意數(shù)學概念教學的正向思維,也要注意數(shù)學概念教學的逆向思維,使學生不僅能理解數(shù)學概念的正面形式,又能理解數(shù)學概念的反面形式。作為一個數(shù)學定義命題,它的逆命題總是成立的。學生在學習新概念時,如果能從兩個方面理解和運用新概念的定義,不僅可以加深對新概念的理解,而且可以培養(yǎng)學生對新概念的雙向思考能力。
正確理解數(shù)學概念,熟練運用算術法則,單靠正向的思考時無法解決的。在教學中,要通過逆向思維的時間來深化對數(shù)學知識的認識。
例如①:的絕對值(),的絕對值()。(正向思維)
②:一個的絕對值是,這樣的數(shù)有()是()。(逆向思維)
(2)定理、公式的逆運用
同數(shù)學概念的教學一樣,老師在教學過程中對數(shù)學公式、定理也要應有意識地引導和培養(yǎng)學生逆向思維的意識和習慣,幫助學生不僅能想到正向思維,也要在如何時候都做到正、逆雙向思維轉(zhuǎn)化,克服長期思維習慣導致的一成不變的思維,從而提高學生的多面數(shù)學思維的能力。
例如:化簡:
解:原式=
此題的解法在于巧妙的利用平方差公式:的變型。
運用運算與變換的可逆性培養(yǎng)逆向思維
數(shù)學中的各種變換與運算是正逆交替的,如映射與逆映射、函數(shù)與反函數(shù)、指數(shù)函數(shù)與對數(shù)函數(shù)等,它們都可以通過公式相互進行轉(zhuǎn)化。
逆向思維能力在法則教學的運用
在遇到計算題或證明題時,經(jīng)常需要將公式或法則的變形后再運用各種運算法則來把問題換算,如分裂項變形、加減項變形、乘除項變形等。
逆用公式加減法的運算定法則
∴易得出原式=1
從等與不等中相互轉(zhuǎn)化中進行逆向思維培養(yǎng)
“相等”與“不相等”在某種情況下,它們可以相互轉(zhuǎn)化,這種轉(zhuǎn)化能使許難題得以化解。
例 設為自然數(shù),已知,,求的最大值。
分析:一個一個這樣湊顯然是不現(xiàn)實的,若把132 與5個變量聯(lián)系起來,根據(jù)5個變量的大小關系,可以考慮把相等轉(zhuǎn)化成不等。
解:
數(shù)學教學中的教師應該根據(jù)實際情況提出問題。在強調(diào)傳統(tǒng)數(shù)學思維的同時,還應注意逆向思維的解釋,這對于培養(yǎng)和增強學生的數(shù)學思維能力,特別是學生思維的靈活性,提高學生解決實際問題的能力和創(chuàng)新能力,具有更為重要的意義,這將進一步提高學生的逆向思維能力。
(3)逆向思維中學中的應用
例2:已知正數(shù) a、b、c 成等差數(shù)列,求證:a2-bc、b2-ac、c2-ab 也是成等差數(shù)列。
分析:要證明原結論正確,只需證,即證明 。又2b=a+c,所以上式成立,于是原結論成立。
總之,數(shù)學逆向思維能力的培養(yǎng)取決于教師長期不懈的努力。引導學生從多方面、多角度地思考問題,跳出封閉的思維狀態(tài),培養(yǎng)學生寬廣、靈活、有目的、創(chuàng)造性的思維,不斷地從數(shù)學教學中引導學生是一個積累的過程,不是一朝一夕能實踐,要從小就開始逐漸培養(yǎng)。
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