廖德瑋
作為思維方式的一種,逆向思維在初中階段的各個學(xué)科當(dāng)中都有所體現(xiàn),但在數(shù)學(xué)學(xué)科當(dāng)中表現(xiàn)得尤為重要。由于逆向思維方式的不同,在學(xué)習(xí)過程中經(jīng)常會衍生出各種各樣新穎的問題解決方式,而這些方式又能夠極大地提高學(xué)生的數(shù)學(xué)解題能力與學(xué)習(xí)效率。因此,在數(shù)學(xué)教學(xué)當(dāng)中培養(yǎng)初中生的逆向思維能力至關(guān)重要,是提高學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)能力的關(guān)鍵所在。本文將帶領(lǐng)大家一同探討這種能力的培養(yǎng)路徑。
一、何為數(shù)學(xué)逆向思維
逆向思維也可以稱之為反向思維,其最終目的就是為了引導(dǎo)學(xué)生向著正確的方向發(fā)展,既能夠發(fā)現(xiàn)問題的正面,又能夠發(fā)現(xiàn)問題的反面,進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生的新思想與新意識。從逆向思維的特點(diǎn)來看,一般具有反向、悖論以及批判等特性,不同于常規(guī)思維方式,其更加提倡培養(yǎng)學(xué)生以相反的角度來進(jìn)行理論記憶、知識探索以及知識應(yīng)用,從而提高他們的學(xué)習(xí)效率,優(yōu)化學(xué)習(xí)的效果??偟膩碚f,對初中生逆向思維的培養(yǎng)十分重要,不僅能夠提高他們的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)能力,優(yōu)化數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)效果,還能夠幫助學(xué)生更好地發(fā)散思維,尤其是在幾何學(xué)習(xí)中能夠更好地掌握空間概念。這需要教師進(jìn)行不斷的引導(dǎo)與督促,在教學(xué)過程中培養(yǎng)初中生的數(shù)學(xué)逆向思維能力。當(dāng)學(xué)生使用常規(guī)思維不能進(jìn)行下去的時候,就需要運(yùn)用到逆向思維。通過反向思考可以在很大程度上增強(qiáng)學(xué)生的推理能力以及思維邏輯性。
二、培養(yǎng)初中生數(shù)學(xué)逆向思維的意義
目前,應(yīng)試教育之下,學(xué)生能夠牢固掌握相關(guān)基礎(chǔ)知識,但同時也存在明顯的副作用。簡單來說,學(xué)生缺乏逆向思維能力,一直處于知識灌輸?shù)那闆r下,想要培養(yǎng)學(xué)生的逆向思維能力,根本無從談起。對于數(shù)學(xué)教學(xué)來說,一些重要概念往往是基礎(chǔ)性部分,因此對這些概念的理解程度將直接決定數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的效果。所以為了彌補(bǔ)初中生概念理解的不足,通過對他們逆向思維能力的培養(yǎng)則能夠有效解決,一些重要的數(shù)學(xué)概念與公式能夠在逆向思維當(dāng)中得到更加牢靠的記憶與應(yīng)用,從而使學(xué)生更加清楚數(shù)學(xué)概念的重要性,也能夠夯實(shí)他們的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)基礎(chǔ)。與此同時,也正是由于初中數(shù)學(xué)的特點(diǎn)決定了逆向思維的重要意義。在初中數(shù)學(xué)課程學(xué)習(xí)過程中,許多內(nèi)容都需要學(xué)生運(yùn)用多種思維、以不同的角度來看待問題,最終才能夠解決問題,因此對學(xué)生逆向思維的培養(yǎng),就是對他們數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)思維乃至綜合素養(yǎng)的提高。
三、在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生逆向思維能力的幾個切入點(diǎn)
(一)確保學(xué)生的言論自由
在以往的數(shù)學(xué)教學(xué)過程中,課堂的主導(dǎo)者往往都是教師,由教師教授固定的思考方向以及學(xué)習(xí)辦法,而學(xué)生則只能夠進(jìn)行模仿或自行理解,因此問題的答案也是千篇一律,沒有任何創(chuàng)新,這顯然與當(dāng)前的素質(zhì)教育不符。因此,現(xiàn)如今就要求教師轉(zhuǎn)變自身的教學(xué)理念與教學(xué)方式,和學(xué)生建立起一個良好的師生關(guān)系,力求在課堂教學(xué)過程中形成一個平等的學(xué)習(xí)氛圍,從而激發(fā)初中生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)興趣,將課堂的主動權(quán)交由學(xué)生,讓他們能夠針對相同的問題發(fā)表不同的看法。此外,教師不能一味地按照標(biāo)準(zhǔn)答案來評判學(xué)生的答案,而是要本著尊重的原則,既確保學(xué)生的言論自由,又能正當(dāng)?shù)丶m正錯誤。
(二)培養(yǎng)學(xué)生的思維自由
在初中時期的教學(xué)過程中,尤其是數(shù)學(xué)教學(xué)中,學(xué)生大多有一定的叛逆心理,因此要杜絕灌輸式教學(xué)。同時,教師還應(yīng)當(dāng)鼓勵與引導(dǎo)學(xué)生發(fā)散思維,引導(dǎo)他們對于數(shù)學(xué)課堂當(dāng)中的教師講解、教材設(shè)計(jì)以及問題答案等發(fā)表不同的看法,并提出合理的意見,要鼓勵他們在學(xué)習(xí)過程中始終抱有“懷疑”的態(tài)度,從而使他們具有一定打破常規(guī)的能力與勇氣,對于不合理的學(xué)習(xí)內(nèi)容與方式要敢于評判,要始終以一個自由的思維來學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)課程。
(三)引導(dǎo)學(xué)生感悟數(shù)學(xué)思想
對于初中生數(shù)學(xué)逆向思維能力的培養(yǎng),首先應(yīng)當(dāng)使他們具備一定的數(shù)學(xué)逆向思維意識。所謂的數(shù)學(xué)逆向思維意識,就是指學(xué)生在日常的學(xué)習(xí)與解題過程中不斷探索與衍生出來的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)方法,更是一種數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)能力。想要更好地理解這種逆向思維意識,就需要教師在實(shí)際教學(xué)當(dāng)中主動地引導(dǎo)學(xué)生,將這種意識融入數(shù)學(xué)教學(xué)思想、方法與習(xí)題訓(xùn)練過程中,從而逐漸使學(xué)生建立起一個清晰的數(shù)學(xué)思維邏輯框架,讓他們具備更強(qiáng)的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)能力。
(四)要求學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)思想
對初中生數(shù)學(xué)逆向思維能力的培養(yǎng),還需要具備一個“后期過程”,就是要讓學(xué)生能夠?qū)?shù)學(xué)思想應(yīng)用到實(shí)際問題當(dāng)中。在這一能力的培養(yǎng)過程中,要求教師在教學(xué)過程中運(yùn)用不同的數(shù)學(xué)思想與學(xué)習(xí)方法,同時鼓勵與引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合自身對于不同數(shù)學(xué)思想與學(xué)習(xí)方法的認(rèn)知與理解程度,合理地選擇其中一種并將其應(yīng)用到數(shù)學(xué)問題的解答過程中。這樣一來,學(xué)生能夠在不斷的學(xué)習(xí)與解題過程中培養(yǎng)正確、科學(xué)的思考習(xí)慣,進(jìn)而使他們逐漸具備更強(qiáng)的數(shù)學(xué)逆向思維能力。
四、逆向思維能力培養(yǎng)策略
(一)以問題情境激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣
在課堂教學(xué)過程中,作為課堂的主體,必須要讓學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中親身體驗(yàn),才能更好地完成教師的教學(xué)目標(biāo)。因此,教師要具有一定的鼓勵與引導(dǎo)能力,要使學(xué)生能夠積極主動地融入學(xué)習(xí)過程中,以良好的學(xué)習(xí)狀態(tài)來應(yīng)對數(shù)學(xué)學(xué)習(xí),以強(qiáng)烈的學(xué)習(xí)興趣來提高學(xué)習(xí)效率。對此,教師可以適當(dāng)?shù)貏?chuàng)設(shè)問題情境,為學(xué)生搭建學(xué)習(xí)和思考的良好平臺,從而使學(xué)生迸發(fā)出更多的思維火花。問題情境的有效創(chuàng)設(shè)能夠更好地激發(fā)學(xué)生的求知欲,刺激學(xué)生的逆向思維意識,同時,能夠增加教學(xué)的趣味性,進(jìn)而有效轉(zhuǎn)變以往學(xué)生被動聽課的局面。此外,基于問題情境之下,學(xué)生能夠有更多的動力進(jìn)行學(xué)習(xí),并主動參與討論,進(jìn)而不斷增強(qiáng)學(xué)生的逆向思維能力。例如,在教學(xué)過程中,教師可以問:“你們會計(jì)算水費(fèi)、電費(fèi)、個人所得稅或者快遞費(fèi)等常見的生活問題嗎?”這些書本當(dāng)中沒有的問題往往能夠?qū)W(xué)生的注意力吸引到課堂當(dāng)中,使他們快速進(jìn)入學(xué)習(xí)狀態(tài),從而為培養(yǎng)逆向思維能力打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
(二)利用一題多解應(yīng)用逆向思維
在初中數(shù)學(xué)教學(xué)過程中,部分習(xí)題是沒有一個固定的解題方式與思路的,因此教師可以充分利用這些習(xí)題,通過一題多解的方式來培養(yǎng)學(xué)生的問題分析與解決能力,從而鍛煉他們的逆向思維能力。例如,在八年級下冊學(xué)習(xí)“一元二次方程”時,主要的解題方法分別為公式法、因式分解法以及配方法,而不同的學(xué)生則對這三種方法有不同的熟練程度,因此,教師就可以在教學(xué)當(dāng)中引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合自身實(shí)際情況來選擇合理的解題方法,比如在解答方程:4x2-12x-2=0時,教師就可以在學(xué)生選擇了不同的解題方法解答完成之后,再讓學(xué)生反過來將x代入到原方程當(dāng)中,這樣既能夠檢查答案正確與否,又能夠利用逆向思維方式來分析自己運(yùn)用的解題方法是否簡單。
(三)引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行習(xí)題訓(xùn)練
在初中數(shù)學(xué)教材當(dāng)中,有許多習(xí)題都能夠用來培養(yǎng)學(xué)生的逆向思維能力,因此這也是一種寶貴的教學(xué)資源,需要教師正確加以利用。例如,在帶領(lǐng)學(xué)生解答以下習(xí)題:下列長度的三條線段能組成三角形嗎?請說明理由。1.20 cm,15 cm,8 cm;2.7 cm,15 cm,8 cm;3.5 cm,15 cm,8 cm。這時,教師就可以引導(dǎo)學(xué)生從另一個角度來看待這個問題:“同學(xué)們,我們試想這三條線段都能夠組成三角形,下面大家拿出格尺進(jìn)行試驗(yàn)?!蓖ㄟ^這種理論教學(xué)與實(shí)際動手操作相結(jié)合的方式,既能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,又能培養(yǎng)學(xué)生的逆向思維意識。
(四)要求教師培養(yǎng)學(xué)生的逆向思維意識
在數(shù)學(xué)概念與定理等教學(xué)內(nèi)容當(dāng)中,往往會有正反互逆特點(diǎn),因此,在教學(xué)當(dāng)中就需要教師對這些概念與定理進(jìn)行深入挖掘,而后主動在教學(xué)過程中培養(yǎng)學(xué)生的逆向思維意識,使他們逐漸在學(xué)習(xí)當(dāng)中養(yǎng)成逆向思維習(xí)慣。例如,在學(xué)習(xí)七年級上冊“絕對值”這一課時,根據(jù)絕對值的概念我們不難發(fā)現(xiàn),其概念就是要引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合已有概念思考問題,主要思考的問題內(nèi)容為:一旦已知某個數(shù)的絕對值,那么如何求解這個數(shù),在這個求解過程中會遇到多少種不同情況,而后引導(dǎo)學(xué)生逆向思考,得出最終的答案,最后教師需要結(jié)合學(xué)生的不同答案來分析,并通過不斷的優(yōu)化使學(xué)生具備更強(qiáng)的逆向思維意識。
(五)要求教師訓(xùn)練學(xué)生的逆向思維能力
從根本上說,對學(xué)生逆向思維意識的培養(yǎng),就是為了要讓他們具備運(yùn)用逆向思維解決實(shí)際問題的能力。因此,教師需要在教學(xué)過程中不斷訓(xùn)練學(xué)生的逆向思維能力。例如,在學(xué)習(xí)“三角形的初步認(rèn)識”這一類幾何問題時,其中大部分的性質(zhì)與定理都有一種互為逆命題的特點(diǎn),教師就可以利用這一特點(diǎn)來訓(xùn)練學(xué)生的逆向思維能力。在數(shù)學(xué)問題解決過程中,一般有兩種方法與方向,即由問題出發(fā)或由答案出發(fā),而后者則是逆向思維的解決方式,在部分問題的解決過程中,這種逆向思維的解決方式往往更加高效且便捷。比如,在“求解平行四邊形的等邊”時,利用逆向思維就可以從結(jié)果當(dāng)中發(fā)現(xiàn)不同的已知條件,從而提高解題效率,因此,教師需要通過這些習(xí)題與知識來訓(xùn)練學(xué)生的逆向思維能力。
(六)引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用逆向思維解決數(shù)學(xué)問題
數(shù)學(xué)作為一門實(shí)踐性較強(qiáng)的學(xué)科,在學(xué)習(xí)過程中要求學(xué)生必須要具備一定的問題解決能力,對學(xué)生逆向思維能力的培養(yǎng)也要服務(wù)于最終的問題解決。對此,教師可以引導(dǎo)學(xué)生利用逆向思維解決數(shù)學(xué)問題,從而強(qiáng)化他們的逆向思維意識與能力。例如,在計(jì)算方程式(a+b-c)2(a-b+c)2時,為了提高解題效率與準(zhǔn)確性,教師就可以引導(dǎo)學(xué)生利用逆向思維,運(yùn)用指數(shù)性質(zhì)與平方差公式將其拆解為[a+(b-c)2][a-(b-c)2],而后再進(jìn)行計(jì)算,這樣既能夠提高計(jì)算效率,又能夠提高計(jì)算精度,還能夠培養(yǎng)學(xué)生的逆向思維。
(七)幫助學(xué)生通過正反兩方面理解問題
通常情況下,初中數(shù)學(xué)所涉及的概念和定義都不是單向的。所以,教師在概念方面的教學(xué)中,要通過常規(guī)應(yīng)用讓學(xué)生充分理解新概念,教師還要引導(dǎo)學(xué)生反過來展開思考,加深學(xué)生對概念的理解。教師要讓學(xué)生明白,只要是書中定義的命題,它的逆命題通常就是成立的。
為了培養(yǎng)初中學(xué)生的逆向思維,教師可以刻意選擇雙向習(xí)題,以供學(xué)生開展雙向訓(xùn)練。讓學(xué)生在練習(xí)過程中,在充分了解正向思維的前提下慢慢養(yǎng)成逆向思維的習(xí)慣,實(shí)現(xiàn)逆向思維能力的提高。所以,教師開展數(shù)學(xué)教學(xué)時,要考慮學(xué)生是否能夠具備雙向思維,分析每一個問題是否有必要使用逆向思維,要根據(jù)實(shí)際情況量力而行;學(xué)生如果需要建立雙向思維,教師要結(jié)合過往教學(xué)經(jīng)驗(yàn),有目的地針對學(xué)生開展雙向思維訓(xùn)練,從而拓展學(xué)生思維方式,拓寬學(xué)生的思路。此外,逆向解題思路的應(yīng)用能夠幫助學(xué)生改變思維定式,從而克服固定思維方式帶來的局限,在初中教育發(fā)展中,為初中數(shù)學(xué)教學(xué)深化改革開辟一條新路徑。
(八)實(shí)現(xiàn)公式、法則、定理的逆向應(yīng)用
初中數(shù)學(xué)中的公式大多是雙向的。為了正確運(yùn)用它們,在公式運(yùn)用中實(shí)現(xiàn)逆向應(yīng)用訓(xùn)練,不僅能夠讓學(xué)生正確理解和把控公式,還能夠更加靈活地運(yùn)用公式,還可以培養(yǎng)學(xué)生的雙向思維能力。
初中數(shù)學(xué)中很大一部分運(yùn)算都有與之相反形式的運(yùn)算,我們通常稱之為逆運(yùn)算,比如,四則運(yùn)算中兩兩互為逆運(yùn)算、數(shù)字的乘方與開方也是互為逆運(yùn)算,能夠反映數(shù)學(xué)運(yùn)算法中一些數(shù)字的數(shù)量關(guān)系。
所有的定理逆命題并不都是正確的,當(dāng)引導(dǎo)學(xué)生判斷定理逆命題的正確與否時,可以豐富學(xué)生所學(xué)的知識,激發(fā)學(xué)生探索新知識的動力。
(九)用舉反例的方法訓(xùn)練學(xué)生
當(dāng)以命題的形式給出一個數(shù)學(xué)問題,需要判斷它的對錯時,只需推出滿足命題的一個條件,讓例子的結(jié)論不成立就足以將這個命題否定,這種例子在通常情況下是反例。訓(xùn)練學(xué)生練習(xí)此類構(gòu)造,既可加深學(xué)生的腦部記憶,又能深入理解公式、定義和定理的含義,同時它作為對錯誤進(jìn)行糾正的慣用方法,也是培養(yǎng)學(xué)生逆向思維能力的重要方式。
綜上所述,在初中階段的課程中,數(shù)學(xué)占據(jù)著重要地位。教師在進(jìn)行數(shù)學(xué)教學(xué)時,除了要講解基礎(chǔ)數(shù)學(xué)知識外,還要有效結(jié)合素質(zhì)教育的新要求,將更多的目光放在學(xué)生的逆向思維能力上,對其進(jìn)行全面、有效的培養(yǎng)。在初中數(shù)學(xué)教學(xué)過程中,對學(xué)生逆向思維能力的培養(yǎng)是提高其學(xué)習(xí)效率與質(zhì)量的重要途徑,因此,教師要認(rèn)識到這種能力培養(yǎng)的重要性,而后認(rèn)真梳理思路,從多角度出發(fā),采取正確的教學(xué)方式,抓住恰當(dāng)?shù)慕虒W(xué)時機(jī),培養(yǎng)學(xué)生的逆向思維意識與能力。