郭磊
最近在微信朋友圈看到一篇短文:大爺買西紅柿挑了3個(gè)到秤盤,攤主秤了下:“一斤半3塊7.”大爺:“做湯不用那么多,”去掉了最大的西紅柿.攤主,“一斤二兩,3塊,”正當(dāng)我想提醒大爺注意秤子時(shí),大爺從容地掏出了七毛錢,拿起剛剛?cè)サ舻哪莻€(gè)大的西紅柿,扭頭就走,攤主當(dāng)場(chǎng)無風(fēng)凌亂,當(dāng)大家都朝著一個(gè)固定的思維方向思考問題時(shí),而你卻獨(dú)自朝相反的方向思索,這樣的思維方式就叫逆向思維也叫求異思維.
數(shù)學(xué)教學(xué)中逆向思維是解題常見方法之一,逆向思維方式對(duì)于提高學(xué)生數(shù)學(xué)能力以及今后成長(zhǎng)過程具有舉足輕重的作用,所以在平時(shí)教學(xué)中要對(duì)學(xué)生點(diǎn)點(diǎn)滴滴逐漸滲透,培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用知識(shí)、能力,開拓學(xué)生思路,培養(yǎng)創(chuàng)造性學(xué)習(xí)是非常必要的.
1“圍魏救趙”式
圍魏救趙是三十六計(jì)中相當(dāng)精彩的一種智謀,它的精彩之處在于,以逆向思維的方式,繞開問題的表面現(xiàn)象,從事物的本源上去解決問題,從而取得一招致勝的神奇效果.
例1計(jì)算1/2+1/2^2+1/2^3 +1/2^4+1/2^5+1/2^6+1/2^7+1/2^8+1/2^9+1/2^10.
該題如果采用正向思維計(jì)算比較繁瑣,但是如果我們繞開問題的表面現(xiàn)象,借助圖形,將面積為1的正方形進(jìn)行分割,第一次將正方形分割成面積相等的兩部分,第二次將其中再分割成面積相等的兩部分,以此類推……每次分割后剩下的空白的面積就是1/2^n(如圖1).
我們計(jì)算1/2+1/2^2+1/2^3 +1/2^4+1/2^5+1/2^6+1/2^7+1/2^8+1/2^9+1/2^10,的值可參照?qǐng)D1,根據(jù)圖形逆向分析,實(shí)際就是用整個(gè)正方形面積1減去空白部分面積,所以1/2+1/2^2+1/2^3 +1/2^4+1/2^5+1/2^6+1/2^7+1/2^8+1/2^9+1/2^10=1-1/2^10
換種思路,逆向思考,問題就變得簡(jiǎn)單易懂.
2“曹沖稱象”式
聰明的曹沖知道大象的體重不能直接去稱,就把稱大象的重量轉(zhuǎn)化為稱石頭的重量,轉(zhuǎn)換型逆向思維是指在研究一問題時(shí),由于解決該問題的手段受阻,而轉(zhuǎn)換成另一種手段,或轉(zhuǎn)換思考角度思考,以使問題順利解決的思維方法.
例2從2,5,6,8這四個(gè)數(shù)中任選三個(gè)數(shù),能夠構(gòu)成三角形的有幾組?
解決該問題如果從正面去思考,任選三個(gè)數(shù)情況較為復(fù)雜,于是我們反過來思考,將問題在四個(gè)數(shù)中任選三個(gè)數(shù)轉(zhuǎn)化為每次有一個(gè)數(shù)不選,學(xué)生一下反應(yīng)出來只有四種情況,結(jié)果就很清晰明了,如歷史上被傳為佳話的司馬光砸缸救落水兒童的故事,實(shí)質(zhì)上就是一個(gè)用轉(zhuǎn)換型逆向思維法的例子.
3“聲東擊西”式
聲東擊西在現(xiàn)實(shí)生活中被提及的頻率非常高,它以假動(dòng)作欺敵,掩護(hù)主力在第一時(shí)間擊其要害.聲言出東,其實(shí)擊西,其實(shí)在數(shù)學(xué)解題過程中,同樣是存在聲言出東,其實(shí)擊西的的情況.
比如,甲乙兩人相距22.5km,分別以2.5km/h,Skm/h的速度相向而行,同時(shí)甲所帶的小狗以7.5km/h的速度奔向乙,小狗遇到乙后立即掉頭奔向甲,遇到甲后又奔向乙,小狗遇到乙后立即奔向甲……直到甲,乙相遇,求小狗所走的路程.
在這個(gè)問題中小狗來回的跑,如果從正面分析小狗的行程會(huì)使得問題變得復(fù)雜而難于解決,該題實(shí)質(zhì)是采用了聲東擊西的戰(zhàn)法,小狗來回跑動(dòng)的時(shí)間較為復(fù)雜,實(shí)質(zhì)上該題是只要求兩人相遇的時(shí)間.你如果采用逆向思維,小狗的運(yùn)動(dòng)時(shí)間實(shí)質(zhì)為人的行程時(shí)間,再抓住路程=速度×?xí)r間這一概念本質(zhì),那問題就變得簡(jiǎn)單了,學(xué)生很容易得出問題的答案為22.5÷(2.5+5)×7.5= 22.5÷7.5×7.5= 22.5千米.
4“由果索因”式
平日在解題時(shí),人們習(xí)慣于沿著事物發(fā)展的正方向去思考問題并尋求解決辦法,一般都是由所給條件直接向結(jié)論逼近,但有些問題,需要改變思考的角度,從反面去考慮,從結(jié)論往回推,以獲得簡(jiǎn)捷的解題方法.
例3在Rt△ABC中,CD是AB邊上的高,垂足為點(diǎn)D,求證:1/AC2+1/BC2=1/CD2.
學(xué)生見到此題感覺無從下手,因?yàn)閷W(xué)生習(xí)慣了從題目條件出發(fā)去思考問題,其實(shí),采取逆向思維,根據(jù)題目結(jié)論去倒推,問題便迎刃而解,先將結(jié)論的左邊進(jìn)行通分得(AC2+BC2)/(AC2BC2)=1/CD2,因?yàn)椤鰾C是直角三角形,根據(jù)勾股定理得AB2/AC2BC2=1/CD2.再將等式對(duì)角相乘得AC2BC2= AB2CD2,因?yàn)锳C,BC,AB,CD都是正數(shù),所以AC·BC= AB·CD,最后根據(jù)AABC的面積1/2AC·BC= 1/2AB·CD,便可得到AC·BC= AB·CD(如圖2),以此我們?cè)俚雇瞥鼋Y(jié)論.
5“溯本求源”式
溯本即追尋根本,求源即探求起源.
例4計(jì)算(2+1)(22+1)(24+1)(28+1)……(22048+1).此題按運(yùn)算順序直接計(jì)算很繁,若能觀察到題目的特點(diǎn),該題是要考察學(xué)生對(duì)平方差公式的運(yùn)用,但是平方差公式是(a+b)(a-b)= a2-b2,該題缺少了起始的2-1,所以采用逆向思維,把1看作2減1,則能很快計(jì)算出結(jié)果,
解原式=(2 -1)(2 +1)(2^2 +l)(2^4+1)(2^8+1)…… (2^2048+1)
= (2^2—1)(2^2+1)(2^4+1)(2^8+1) …… (2^2048+1)
=…=(264096一1).
逆向思維,它是對(duì)司空見慣的似乎已成定論的事物或觀點(diǎn)反過來思考的一種思維方式,將逆向思維應(yīng)用于數(shù)學(xué)教學(xué)中,敢于“反其道而思之”,可以有效地幫助學(xué)生理解相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)、拓展學(xué)生的想象空間、克服學(xué)生的思維遲鈍現(xiàn)象進(jìn)而發(fā)現(xiàn)新的解題思路,因此,在教學(xué)中,應(yīng)加強(qiáng)逆向思維訓(xùn)練,有意識(shí)地引導(dǎo)和培養(yǎng)學(xué)生的逆向思維的意識(shí)和習(xí)慣,幫助學(xué)生從正向思維過渡到正、逆雙向思維,進(jìn)而提高學(xué)生分析問題和解決問題的能力.