徐吉明
摘要:隨著新課改的實(shí)施,素質(zhì)教育成為新一輪課程改革引領(lǐng)的方向,更加注重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維。逆向思維作為數(shù)學(xué)思維的一個(gè)重要方面,更是創(chuàng)新思維的重要組成部分。因此,教師要轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的教學(xué)觀念,在教學(xué)實(shí)踐中要重視培養(yǎng)學(xué)生的逆向思維能力和創(chuàng)新意識(shí)。
關(guān)鍵詞:高中數(shù)學(xué) 逆向思維能力 培養(yǎng)途徑
數(shù)學(xué)是一門注重培養(yǎng)學(xué)生思維的學(xué)科?!陡咧袛?shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》中明確指出:“數(shù)學(xué)思維能力在形成理性思維中發(fā)揮著獨(dú)特的作用,要注重對(duì)數(shù)學(xué)本質(zhì)的理解和思想方法的把握?!遍L期的實(shí)踐表明,如果按部就班的對(duì)學(xué)生進(jìn)行引導(dǎo),會(huì)導(dǎo)致學(xué)生形成思維定式。而有意識(shí)的對(duì)學(xué)生進(jìn)行逆向思維的訓(xùn)練,有利于幫助學(xué)生轉(zhuǎn)變錯(cuò)誤的觀念,形成正確認(rèn)知,而且有利于幫助學(xué)生發(fā)展創(chuàng)新思維。本文結(jié)合筆者多年的教學(xué)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),就“高中數(shù)學(xué)教學(xué)逆向思維能力的培養(yǎng)”這一課題淺談如下自己的看法。
一、什么是逆向思維
所謂逆向思維,是一種創(chuàng)造性思維,它是指與原先思維相反方向上的思維。相對(duì)正向思維而言,它是與人們常規(guī)思維程序相反的,不是從原因(或條件)來推知結(jié)果(或結(jié)論),而是從相反方向展開思路去分析問題、得出結(jié)論。
逆向思維就是突破習(xí)慣思維的束縛,做出與習(xí)慣思維方向相反的探索。如果學(xué)生有逆向思維的能力,采用這種思維去解決問題,就很容易找到解題的突破口,尋找到解題的方法和恰當(dāng)?shù)穆窂?,使解題過程簡潔而新穎,逆向思維不僅可以加深對(duì)原有知識(shí)的理解,還可以從中發(fā)現(xiàn)一些新的規(guī)律,或許會(huì)創(chuàng)造出更新更好的方法。在數(shù)學(xué)教學(xué)中有目的地設(shè)汁一些互逆型問題,能從另一個(gè)角度去開闊學(xué)生的思路,就會(huì)促使學(xué)生養(yǎng)成從正向和逆向兩個(gè)方面去認(rèn)識(shí)、理解、應(yīng)用新知識(shí)的習(xí)慣,從而提高學(xué)生分析問題和解決問魎的能力。
二、高中數(shù)學(xué)教學(xué)逆向思維能力的培養(yǎng)途徑
1.在數(shù)學(xué)概念教學(xué)中訓(xùn)培養(yǎng)逆向思維。高中數(shù)學(xué)中的概念、定義總是雙向的,不少教師在平時(shí)的教學(xué)中,只注意了從左到右的運(yùn)用,于是形成了思維定勢,對(duì)于逆用公式法則等很不習(xí)慣。因此在概念的教學(xué)中,除了讓學(xué)生理解概念本身及其常規(guī)應(yīng)用外,還要善于引導(dǎo)啟發(fā)學(xué)生反過來思考,從而加深對(duì)概念的理解與拓展。
2.在解題教學(xué)中的培養(yǎng)逆向思維。解題教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生思維能力的重要手段之一,因此教師在進(jìn)行解題教學(xué)時(shí),應(yīng)充分進(jìn)行逆向分析,以提高學(xué)生的解題能力。
(1)順推不行則逆推。有些數(shù)學(xué)題,直接從已知條件入手來解,會(huì)得到多個(gè)結(jié)論,導(dǎo)致中途迷失方向,使得解題無法進(jìn)行下去。此時(shí)若運(yùn)用分析法,從命題的結(jié)論出發(fā),逐步往回逆推,往往可以找到合理的解題途徑。
(2)直接不行換間接。還有一些數(shù)學(xué)題,當(dāng)我們直接去尋求結(jié)果十分困難時(shí),可考察問題中的其他相關(guān)元素從而間接求得結(jié)果。
3.利用反證問題培養(yǎng)逆向思維。反證法實(shí)質(zhì)上是證明命題的逆否命題成立,即當(dāng)命題由題設(shè)結(jié)論不易著手時(shí),而改證它的逆否命題,是從題斷的反面出發(fā),以有關(guān)的定義、定理、公式、公理為前提,結(jié)合題設(shè),通過推理而得出邏輯矛盾。從而得知題斷的反面不能成立。應(yīng)用反證法證明的主要三步是:否定結(jié)論一推導(dǎo)出矛盾一結(jié)論成立。實(shí)施的具體步驟是:第一步,反設(shè):作出與求證結(jié)論相反的假設(shè);第二步,歸謬:將反設(shè)作為條件,并由此通過一系列的正確推理導(dǎo)出矛盾;第三步,結(jié)論:說明反設(shè)不成立,從而肯定原命題成立。
在應(yīng)用反證法證題時(shí),一定要用到“反設(shè)”進(jìn)行推理,否則就不是反證法。用反證法證題時(shí),如果欲證明的命題的方面情況只有一種,那么只要將這種情況駁倒了就可以,這種反證法又叫“歸謬法”;如果結(jié)論的方面情況有多種,那么必須將所有的反面情況一一駁倒,才能推斷原結(jié)論成立,這種證法又叫“窮舉法”。在數(shù)學(xué)解題中經(jīng)常使用反證法,牛頓曾經(jīng)說過:“反證法是數(shù)學(xué)家最精當(dāng)?shù)奈淦髦弧薄R话銇碇v,反證法常用來證明的題型有:命題的結(jié)論以“否定形式”“至少”或“至多”“唯一”“無限”形式出現(xiàn)的命題;或者否定結(jié)論更明顯。具體、簡單的命題;或者直接證明難以下手的命題,改變其思維方向,從結(jié)論入手進(jìn)行反面思考,問題可能解決得十分干脆。
4.強(qiáng)化學(xué)生的逆向思維訓(xùn)練。一組逆向思維題的訓(xùn)練,即在一定的條件下,將已知和求證進(jìn)行轉(zhuǎn)化,變成一種與原題目相似的新題型。在研究、解決問題的過程中,經(jīng)常引導(dǎo)學(xué)生去做與習(xí)慣性思維方向相反的探索。其主要的思路是:順推不行就考慮逆推;直接解決不了就考慮間接解決;從正面入手解決不了就考慮從問題的反面入手;探求問題的可能性有困難就考慮探求其不可能性。
5.靈活運(yùn)用基本數(shù)學(xué)方法,促進(jìn)逆向思維發(fā)展。
(1)分析法是從結(jié)論出發(fā)“執(zhí)果索因”,步步尋求結(jié)論成立的充分條件,它只要求每相鄰的兩個(gè)論斷中,后一個(gè)是前一個(gè)的充分條件(不一定等價(jià)),用分析法思考,要論證的結(jié)論本身就是出發(fā)點(diǎn),學(xué)生知道了應(yīng)從什么地方著手,能自覺地、主動(dòng)地去思考,學(xué)生的解決問題的信心便大大增強(qiáng)了?!坝梢?qū)Ч钡姆椒ㄍǔ7Q為綜合法。分析法和綜合法各有千秋,可以互相彌補(bǔ)對(duì)方的不足。在實(shí)際論證一個(gè)命題時(shí),先用分析法思考發(fā)現(xiàn)可以作為論證出發(fā)點(diǎn)的真命題,再用綜合法表達(dá)出證明過程,兩者配合起來,在教學(xué)中運(yùn)用十分廣泛,且分析法常用于不等式和恒等式的證明。
(2)逆證法雖然也是從結(jié)論出發(fā),但它與分析法還是有區(qū)別的,逆證法要求推理過程中,任何兩論斷都互為充要條件,逆證法首先對(duì)不等式或恒等式進(jìn)行變形,逐步推出一個(gè)已知的不等式或恒等式,這比較直截了當(dāng),檢查這些變形是可逆的并不困難,但在一般情況下使用逆證法并不省事,應(yīng)讓學(xué)生重點(diǎn)掌握分析法。
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