王磊
【摘要】生活中,多數(shù)人習(xí)慣沿著事物發(fā)展的正方向思考和解決問題,但是在面對一些特殊問題時,逆向思維能夠帶給人意想不到的驚喜.若將逆向思維應(yīng)用在初中數(shù)學(xué)解題方面,可以在很多情況下提高學(xué)生的解題效率,讓結(jié)果更加準(zhǔn)確.文章分析逆向思維在初中數(shù)學(xué)解題中的應(yīng)用技巧,同時對逆向思維在初中數(shù)學(xué)解題中的指導(dǎo)策略展開討論,力圖促進(jìn)逆向思維在初中數(shù)學(xué)解題中的應(yīng)用,培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)思維的靈活性,提升初中數(shù)學(xué)解題教學(xué)效果.
【關(guān)鍵詞】初中數(shù)學(xué);逆向思維;解題技巧
逆向思維,也稱求異思維、反向思維,是在面對具有普遍性的問題時“反其道而行之”的一種思維方式.逆向思維經(jīng)常被用來解決數(shù)學(xué)問題,具體步驟為:從問題回到已知條件,圍繞“應(yīng)該得到的正確結(jié)論”反過來推導(dǎo)問題,使問題簡單化.基于以上背景,初中數(shù)學(xué)教師可以在實際教學(xué)過程中,指導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用逆向思維解決問題能夠提高學(xué)生的解題能力.下面,文章結(jié)合蘇科版教材內(nèi)容,結(jié)合具體的問題分析逆向思維在初中數(shù)學(xué)解題中的應(yīng)用技巧.
一、逆向思維在初中數(shù)學(xué)解題中的應(yīng)用技巧
(一)逆向思維解決方程問題
方程是初中數(shù)學(xué)的常見題型.從七年級開始,幾乎每一冊蘇科版初中數(shù)學(xué)教材都含有方程內(nèi)容.而在方程問題的解決中,逆向思維具有不可小覷的應(yīng)用價值.比如,一些初中數(shù)學(xué)方程問題,要求學(xué)生進(jìn)行大量的復(fù)雜運算,部分運算能力薄弱的學(xué)生會在此過程中出現(xiàn)失誤,得出錯誤的答案.教師可以利用方程的“雙向性”,指導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用逆向思維解決方程問題,簡化運算過程.下面以蘇科版七年級上冊“解一元一次方程”教學(xué)為例,講解逆向思維解決方程問題的技巧.
例1 已知方程320×40%=(320-x)(1-20%)+20%,解方程求出x的值.
解決此方程問題,可以按照解方程的常規(guī)方法,先將方程變形和移項:
解 320×40%=(320-x)80%+20%……①
320×40%=320×80%-80%x+20%……②
80%x=320(80%-40%)+20%……③
80%x=320×40%+20%……④
直到第④步,很多學(xué)生都游刃有余.但若在第④步后繼續(xù)按照常規(guī)方法解方程(在等式兩邊同時除以80%),運算過程相當(dāng)煩瑣,學(xué)生很容易出現(xiàn)失誤.教師可以引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用逆向思維,以“百分號”為切口思考接下來的解方程方法.觀察方程,等式兩邊均有百分號,增加了解方程的難度,因此可先消除百分號,再繼續(xù)解方程.教師可以點撥學(xué)生將等式兩邊同時除以20%,進(jìn)行以下運算:
小結(jié) 方程“雙向性”是指:在一個方程中,等式兩邊同時加上或減去同一個數(shù)或同一個整式,等式兩邊同時乘或除以同一個不為0的數(shù),方程的本質(zhì)不變.基于方程“雙向性”應(yīng)用逆向思維,先找到等式兩邊的共同點,再借助“共性”簡化方程,可有效拓寬學(xué)生解題思路,提高其運算效率,同時使解題結(jié)果更加正確.
(二)逆向思維解決不等式問題
蘇科版七年級下冊數(shù)學(xué)教材第十一章,首次編排了“不等式”教學(xué)內(nèi)容,即一元一次不等式.不等式同樣是初中數(shù)學(xué)常見題型.而在一些特殊的不等式問題中,很難通過正向思維計算出正確答案.這就要求學(xué)生學(xué)會轉(zhuǎn)化思維,應(yīng)用逆向思維方式.下面以“一元一次不等式組”教學(xué)為例,探索逆向思維在不等式問題中的解題技巧.
對于一般的一元一次不等式組,求解步驟為:先求出不等式組中各個不等式的解集,再將它們分別表示在數(shù)軸上,然后利用數(shù)軸確定不等式組的解集.但是在此問題中,不等式①中含有另一個未知數(shù),使上述步驟并不適用此問題.第一次應(yīng)用逆向思維,可以計算不等式②的解集,即7-2x≤3,解得x≥2.第二次應(yīng)用逆向思維,可以根據(jù)已知條件“該不等式組共有4個整數(shù)解”,逆向推理不等式組的4個整數(shù)解,即2,3,4,5.第三次應(yīng)用逆向思維,不等式①為x-m<0,說明x 小結(jié) 初中數(shù)學(xué)不等式問題中,若已知不等式組的解集,求其中一個不等式所含參數(shù)范圍,很難通過常規(guī)的不等式組求解步驟正確解題.而應(yīng)用逆向思維,從已知不等式組的解集入手,逆向推理不等式組解集與不等式未知數(shù)、未知參數(shù)的聯(lián)系,可以有效降低問題的難度系數(shù),提高解題準(zhǔn)確率.教師可以在初中數(shù)學(xué)不等式教學(xué)中,重點圍繞不等式組的參數(shù)問題指導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用逆向思維,培養(yǎng)其解題能力. (三)逆向思維解決三角形問題 三角形問題集中出現(xiàn)蘇科版八年級上冊數(shù)學(xué)教材,包括“全等三角形”“勾股定理”兩大板塊.其中,“勾股定理”相關(guān)三角形問題的解決,經(jīng)常需要應(yīng)用逆向思維.教師可以根據(jù)“勾股定理的逆定理”,指導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用逆向思維解決三角形問題.實際操作方面,蘇科版八年級上冊數(shù)學(xué)教材在“勾股定理”章節(jié)中,將“勾股定理的逆定理”單獨設(shè)為一課,教師可在其教學(xué)期間,向?qū)W生提供三角形問題,使其經(jīng)歷下面的逆向思維解題過程. 小結(jié) 勾股定理的逆定理,是勾股定理(直角三角形兩條直角邊的平方和等于斜邊的平方)的逆運用,充分體現(xiàn)了逆向思維的應(yīng)用.因此在證明直角三角形的相關(guān)問題中,可以直接通過勾股定理的逆定理應(yīng)用逆向思維,降低證明難度,提高解題效率.這也要求教師在初中數(shù)學(xué)“勾股定理”相關(guān)教學(xué)中,重視“勾股定理的逆定理”教學(xué)過程.
(四)逆向思維解決幾何證明問題
幾何證明問題在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中的分布較為廣泛.以蘇科版初中數(shù)學(xué)教材為例,七年級上冊“平面圖形的認(rèn)識(一)”、七年級下冊“平面圖形的認(rèn)識(二)”、八年級下冊“中心對稱圖形———平行四邊形”、九年級上冊“對稱圖形———圓”、九年級下冊“圖形的相似”均涉及幾何證明問題.解決常見的幾何證明問題,通常只需要在題干中找到已知條件,再根據(jù)已知條件展開證明.但是在一些復(fù)雜的幾何證明問題中,已知條件無法使學(xué)生形成清晰的證明思路.教師可以指導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用逆向思維,從“需要證明的結(jié)果”入手,逆向分析“需要哪些條件”.下面以“探索三角形相似的條件”教學(xué)為例,分析逆向思維在幾何證明問題中的應(yīng)用.
例4 如圖1,△ABC,線段AB與線段AD垂直,線段BC與線段DC垂直.線段AC與線段AB相等.BC與AD相交于E點,AD與DC相交于D點.求證:AC2=AD·AE.
小結(jié) 初中數(shù)學(xué)大多數(shù)幾何證明問題的解題,可以直接由結(jié)論切入,通過“需要證明的問題”層層推理“需要滿足的條件”,強化證明邏輯,提高解題質(zhì)量.教師可以在初中數(shù)學(xué)幾何證明教學(xué)中,借助具體問題引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用逆向思維,培養(yǎng)學(xué)生圍繞待證問題逆推證明過程的能力,提升學(xué)生幾何證明水平.
(五)逆向思維解決函數(shù)問題
函數(shù)問題分布在蘇科版八年級數(shù)學(xué)教材與九年級下冊數(shù)學(xué)教材中,其內(nèi)容具有螺旋上升性.八年級上冊的“一次函數(shù)”為八年級下冊的“反比例函數(shù)”奠定基礎(chǔ),而整個八年級的函數(shù)內(nèi)容是為九年級下冊“二次函數(shù)”做準(zhǔn)備.在解決一些函數(shù)問題時,部分學(xué)生會因為基礎(chǔ)薄弱而無法準(zhǔn)確調(diào)取已有知識,導(dǎo)致解題困難.教師可以見縫插針,指導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用逆向思維,反向推理函數(shù)關(guān)系.以“反比例函數(shù)的圖像與性質(zhì)”教學(xué)為例,教師可通過下述函數(shù)問題,與學(xué)生一同探討逆向思維的應(yīng)用技巧.
該問題關(guān)聯(lián)反比例函數(shù)與一次函數(shù),具有復(fù)雜性,不能用常規(guī)方式解決.根據(jù)題意,反比例函數(shù)與一次函數(shù)關(guān)系式已知,可以初步判斷兩幅圖像在平面直角坐標(biāo)系中的位置.想要使反比例函數(shù)與一次函數(shù)圖像相交于第一象限,需要向上平移一次函數(shù)圖像.教師可以由問題“向上平移幾個單位長度”切入,先使學(xué)生“假設(shè)答案”,再使學(xué)生展開逆向推理:
小結(jié) 逆向思維在初中數(shù)學(xué)函數(shù)問題中的應(yīng)用,是簡化函數(shù)問題的重要手段.以本題為例,教師可指導(dǎo)學(xué)生在解決初中數(shù)學(xué)函數(shù)問題時,先應(yīng)用逆向思維假設(shè)問題的答案,再將“答案”逆向代入函數(shù)關(guān)系式,求出其對應(yīng)信息.
二、逆向思維在初中數(shù)學(xué)解題中的指導(dǎo)策略
基于逆向思維在初中數(shù)學(xué)解題中的以上應(yīng)用技巧,教師應(yīng)在初中數(shù)學(xué)教學(xué)過程中,加強學(xué)生對逆向思維的使用.
在學(xué)生形成逆向思維,初步掌握逆向思維在初中數(shù)學(xué)解題中的一些應(yīng)用技巧后,教師可以為學(xué)生搭建逆向思維解決問題的專項訓(xùn)練平臺,鼓勵學(xué)生舉一反三地應(yīng)用逆向思維,以達(dá)到持續(xù)深化學(xué)生運用逆向思維解題能力的目的.教師可為學(xué)生提供含有不同逆向思維點的習(xí)題,組織學(xué)生積極參與專項訓(xùn)練,使學(xué)生進(jìn)一步掌握應(yīng)用逆向思維解決方程問題的解題技巧,促使學(xué)生提高解題能力.
結(jié) 語
逆向思維是解決初中數(shù)學(xué)問題必不可少的思維工具.文章列舉了逆向思維在初中數(shù)學(xué)解題中的應(yīng)用,涉及方程問題、不等式問題、三角形問題、幾何證明問題、函數(shù)問題多個方面.教師可以在初中數(shù)學(xué)例題教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生逆向思維,為學(xué)生應(yīng)用逆向思維解決問題打下基礎(chǔ).教師還可以為學(xué)生搭建逆向思維解題訓(xùn)練平臺,以此加深逆向思維在初中數(shù)學(xué)解題中的應(yīng)用,進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生基于逆向思維的解題能力.
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