高新宇
逆向思維是讓思維向?qū)α⒚娣较虬l(fā)展,從問(wèn)題的相反面深入進(jìn)行探索的方式。人們習(xí)慣于沿著事物發(fā)展的正方向去思考問(wèn)題并尋求解決辦法,其實(shí),對(duì)于某些問(wèn)題,尤其是一些特殊問(wèn)題,從結(jié)論往回推,倒過(guò)來(lái)思考,從求解回到已知條件,反過(guò)去想或許會(huì)使問(wèn)題簡(jiǎn)單化。在數(shù)學(xué)教學(xué)中體現(xiàn)出的作用是對(duì)知識(shí)、規(guī)律的深入理解,對(duì)提煉結(jié)論的應(yīng)用與檢驗(yàn)和學(xué)生思維能力的培養(yǎng)。
一、引導(dǎo)學(xué)生反向設(shè)計(jì)問(wèn)題
基礎(chǔ)知識(shí)是課堂教學(xué)的主要內(nèi)容,要求學(xué)生要深入理解,掌握扎實(shí),它是學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的奠基石,各種練習(xí)題都以其為基礎(chǔ)進(jìn)行設(shè)計(jì)。為使學(xué)生更好地理解這些知識(shí),我們可采用反向思維的方式對(duì)其進(jìn)行分析。例如:在定義域的學(xué)習(xí)中學(xué)生容易理解和掌握定義,但往往在求解上出現(xiàn)畏難情緒,不會(huì)解,或少解、或多解。為解決這個(gè)問(wèn)題可在一定的正面練習(xí)的基礎(chǔ)上為定義域的結(jié)果設(shè)計(jì)一個(gè)函數(shù)解析式,使其滿足定義域,可結(jié)合知識(shí)基礎(chǔ)假設(shè)對(duì)數(shù)型、偶次根式型,等等。定義域的設(shè)計(jì)可采取由單向無(wú)窮至封閉區(qū)間或兩個(gè)區(qū)間并集各種形式,能極大程度地調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性,并幫助他們從深層次掌握各種定義域的限制條件,促使學(xué)生完成初步的由解題到出題的轉(zhuǎn)變。在此處知識(shí)的教學(xué)中還有一個(gè)難點(diǎn)——二次不等式的解,也在上一訓(xùn)練中得以升華。
在學(xué)習(xí)某些數(shù)學(xué)定理以后, 指導(dǎo)學(xué)生思考并用清晰的語(yǔ)言來(lái)敘述它的逆出題目, 再去判斷或論證逆出題目的正確性,是逆向思維訓(xùn)練的有效方法。能力較差的學(xué)生一般只會(huì)簡(jiǎn)單地把定理的題設(shè)以及結(jié)論對(duì)換,難免出現(xiàn)語(yǔ)言不準(zhǔn)確的錯(cuò)誤,但由正定理反過(guò)來(lái)設(shè)計(jì)逆定理是對(duì)正定理理解的完美補(bǔ)充。如立體幾何中的平行、垂直等的判定與性質(zhì)定理等。
二、運(yùn)用反例及補(bǔ)集思想分析題
在解諸如填空、判斷、選擇題時(shí),運(yùn)用事例及補(bǔ)集思想分析題更是一種簡(jiǎn)單易行的方法;在解題后,對(duì)解題過(guò)程和結(jié)果的檢驗(yàn),也是一種行之有效的方法;在審題時(shí),可幫助學(xué)生找出由于種種原因而出現(xiàn)的錯(cuò)題,以避免浪費(fèi)精力和時(shí)間;在求概率問(wèn)題時(shí)運(yùn)用補(bǔ)集思想分析是較好的方法,如確定對(duì)立事件反向求概率如此,等等,不能低估了反向思維的作用。數(shù)學(xué)被譽(yù)為“思維體操”,思維的多樣性、靈活性更是其顯著特點(diǎn)??陀^題的解答只需合理不需過(guò)程,反向檢驗(yàn)更容易快速地得出結(jié)論。比如從選項(xiàng)看取值范圍的差異用特殊值檢驗(yàn)。又如講解對(duì)數(shù)函數(shù)的性質(zhì),由于對(duì)數(shù)函數(shù)與指數(shù)函數(shù)互為反函數(shù),在指導(dǎo)學(xué)生觀察對(duì)數(shù)函數(shù)的圖像特征時(shí),指導(dǎo)學(xué)生將兩種函數(shù)的圖像以及性質(zhì)進(jìn)行對(duì)比,學(xué)生能相應(yīng)地得出對(duì)數(shù)函數(shù)的四條性質(zhì)。再列出指數(shù)函數(shù)以及對(duì)數(shù)函數(shù)的一般形式,定義域以及值域,數(shù)值變化以及單調(diào)性方面的對(duì)照表,學(xué)生就能更清楚兩者之間的對(duì)稱(互逆)關(guān)系了。
三、簡(jiǎn)易邏輯在思維中的作用
簡(jiǎn)易邏輯的教學(xué)不僅是知識(shí)教學(xué),對(duì)學(xué)生影響更深的是思維上的潛移默化。比如反證法,它的理論基礎(chǔ)應(yīng)是證明非P 是假命題從而說(shuō)明P命題是真命題。而并非是證明逆否命題。在條件不變的情況下通過(guò)證明非P 成立的不可能性得證。例如,學(xué)生在采用直接證法證明有些題目感到辛苦后,自然地提出一種相反的想法:與求證的結(jié)論相反的假設(shè)不能成立,從而可以確定原來(lái)求證的結(jié)論不得不成立。但初級(jí)中學(xué)階段學(xué)生對(duì)反證法的學(xué)習(xí)還是初步的,主要應(yīng)使學(xué)生掌握反證法的思緒以及步驟。到高中階段,反證法在立體幾何以及代數(shù)中獲得更廣泛的應(yīng)用,應(yīng)讓學(xué)生進(jìn)一步了解反證法的實(shí)質(zhì)以及邏輯依據(jù),明確在什么情況下運(yùn)用反證法。必須充實(shí)熟悉到,反證法不僅是初等數(shù)學(xué)中一種重要的證明方法,同時(shí)也是學(xué)習(xí)高等數(shù)學(xué)所必需的。它的理論根據(jù)以及敘述形式都比較特殊,因此它是中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中的一個(gè)難點(diǎn)。另一種證明方法是逆否證法。證明原命題的逆否命題的真實(shí)而得到原命題成立。這種反證法及逆否證法是解決很多問(wèn)題的思想方法,如證明不等式、判斷是否存在問(wèn)題。
總之,對(duì)學(xué)生的逆向思維的訓(xùn)練應(yīng)結(jié)合實(shí)際的教學(xué)進(jìn)行,以知識(shí)教學(xué)為訓(xùn)練載體,把能力培養(yǎng)蘊(yùn)涵于學(xué)生的普通學(xué)習(xí)內(nèi)容中,于潛移默化中訓(xùn)練逆向思維。