王會(huì)兵
摘 要:數(shù)學(xué)是初中教育體系的重要組成部分,是培養(yǎng)學(xué)生思維能力的重要學(xué)科。初中是學(xué)生中小學(xué)時(shí)代數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)承上啟下的階段,也是學(xué)生思維能力發(fā)展的關(guān)鍵階段。在這一階段的數(shù)學(xué)教學(xué)中,教師不僅要教給學(xué)生理論知識(shí),學(xué)習(xí)方法,更要注重學(xué)生思維能力培養(yǎng),這是數(shù)學(xué)新課標(biāo)基本要求,也是數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)對(duì)廣大數(shù)學(xué)教師提出的根本任務(wù)。文章結(jié)合自身教學(xué)經(jīng)驗(yàn),以初中數(shù)學(xué)教學(xué)為例,分析逆向思維及其在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中的價(jià)值,研究初中數(shù)學(xué)解題策略,探討逆向思維在初中數(shù)學(xué)解題中的具體應(yīng)用,借此培養(yǎng)學(xué)生逆向思維,促進(jìn)學(xué)生數(shù)學(xué)思維發(fā)展,提高學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)效率。
關(guān)鍵詞:初中數(shù)學(xué);逆向思維;解題;教學(xué)
一、 引言
逆向思維是一種反向思維,是數(shù)學(xué)思維中一個(gè)非常重要的原則,是創(chuàng)造性思維的基本組成部分,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維就需要學(xué)生先具備良好的逆向思想。真所謂“此路不通彼路通,條條大道通羅馬”。數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)過(guò)程中有時(shí)候往往需要“反其道而思之”,尤其是在解決數(shù)學(xué)問(wèn)題過(guò)程中,按照常規(guī)思維思考,常常走進(jìn)思維“死胡同”,久而不能得其法,此時(shí)若能夠換一個(gè)角度思考,從問(wèn)題的逆向出發(fā),也許很多看似復(fù)雜的問(wèn)題也就迎刃而解了。因此,在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中,教師非常關(guān)注學(xué)生逆向思維發(fā)展,也常常引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用逆向思維解題,以促進(jìn)學(xué)生思維能力發(fā)展。
二、 逆向思維在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中的作用分析
(一)逆向思維有利于促進(jìn)學(xué)生思維發(fā)展
新時(shí)代數(shù)學(xué)教學(xué)不再是以知識(shí)傳授為主的活動(dòng),而是既注重知識(shí)教學(xué),也重視學(xué)生技能和思維能力發(fā)展的多功能教學(xué)活動(dòng)。尤其是數(shù)學(xué)這門(mén)課程,關(guān)乎學(xué)生邏輯思維、創(chuàng)新思維、發(fā)散思維等多種思維發(fā)展。在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中多引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用逆向思維,能夠激活學(xué)生邏輯思維能力,讓學(xué)生思維更加靈活和開(kāi)放,避免學(xué)生形成思維定式。所以,單從學(xué)生思維發(fā)展需要的角度而言,逆向思維是學(xué)生綜合性思維形成的基礎(chǔ)部分。在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生逆向思維或者引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用逆向思維,都是有利于促進(jìn)學(xué)生思維發(fā)展的。
(二)有利于提高學(xué)生解題效率
數(shù)學(xué)思維也可以說(shuō)是數(shù)學(xué)方法,其是為學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識(shí)、解決數(shù)學(xué)問(wèn)題以及生活實(shí)際問(wèn)題而服務(wù)的。不斷強(qiáng)調(diào)逆向思維,習(xí)慣性引導(dǎo)學(xué)生從正向、逆向兩個(gè)維度思考同一問(wèn)題,分析同一現(xiàn)象,解讀同一事物本質(zhì),能夠提高學(xué)生思維深度,讓學(xué)生更全面地剖析問(wèn)題,從而快速找到問(wèn)題的突破口。不難發(fā)現(xiàn),初中數(shù)學(xué)較小學(xué)數(shù)學(xué)難度大幅度提升,教材中也涉及了許多復(fù)雜的例題,如果僅按照常規(guī)解題思路思考,既浪費(fèi)時(shí)間,還影響解題效率。相反,應(yīng)用逆向思維則能避免這些問(wèn)題,學(xué)生能夠快速找到問(wèn)題突破口,找到解題方法和技巧,從而提高解題效率。
三、 逆向思維及其在初中數(shù)學(xué)解題中的具體應(yīng)用
誠(chéng)然,逆向思維在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中有著非常重要的現(xiàn)實(shí)意義,無(wú)論對(duì)學(xué)生的思維發(fā)展還是解題效率,都有積極作用。那么,到底如何才算得上逆向思維呢?在初中數(shù)學(xué)解題中我們又會(huì)具體應(yīng)用到哪些逆向思維呢?筆者結(jié)合自身教學(xué)經(jīng)驗(yàn),總結(jié)了以下幾方面內(nèi)容。
(一)逆向思維一:順推不行則逆推
逆向推導(dǎo)是逆向思維的直接體現(xiàn),也是教師在初中數(shù)學(xué)教學(xué)和解題中非常常用的一種技巧。如果教師將一般探究問(wèn)題的方法和思路稱為順向推理,那么與常規(guī)解題思路相反的思路就是逆向推理方法。在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中,其實(shí)逆向推理和順向推理是沒(méi)有絕對(duì)而言的,也是沒(méi)有絕對(duì)界限的,需要結(jié)合具體情境具體分析。初中數(shù)學(xué)中涉及的逆向推理主要包含了數(shù)學(xué)公式、數(shù)學(xué)定義、數(shù)學(xué)法則、數(shù)學(xué)定理等內(nèi)容的逆向應(yīng)用。
1. 數(shù)學(xué)公式的逆向推理
乘法公式的逆向應(yīng)用是因式分解,如(x+y)2=x2+2xy+y2;以x,y的基本對(duì)稱式,表示x,y的平方和、立方和(差):x2+y2=(x+y)2-2xy,x3+y3=(x+y)3-3xy(x+y)。“互為相反數(shù)相加得零”這一法則的逆向應(yīng)用:0=a+(-a)。在因式分解中折項(xiàng)、添項(xiàng)以及配方都常用這一逆向推導(dǎo)方法。當(dāng)然,數(shù)學(xué)公式的逆向應(yīng)用中我們必須要注意公式成立的前提,有些數(shù)學(xué)公式一逆推了,前提條件可能就失效了,這一點(diǎn)需要教師在引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用逆向思維是注意。
2. 數(shù)學(xué)定義的逆向推理
數(shù)學(xué)定義可以反面敘述,既可以做定義,也可以做性質(zhì),這本身就是逆向思維的體現(xiàn)。例如方程解的定義:若m是方程ax2+bx+c=0的解,則am2+bm+c=0;將定義反過(guò)來(lái)也可以表示為:如果an2+bn+c=0,則n是方程ax2+bx+c=0的解,這就是定義和性質(zhì)互反的推理體現(xiàn)。
3. 數(shù)學(xué)定理中的逆向推理
數(shù)學(xué)定理與數(shù)學(xué)公式不同,數(shù)學(xué)公式可以直接應(yīng)用,但數(shù)學(xué)定理還需要先判斷。比如一個(gè)定理的題設(shè)和結(jié)論不止一項(xiàng)是交換題設(shè)和結(jié)論,即形成一個(gè)逆命題,但逆命題有很多個(gè),有真的,有假的。通常情況下,一個(gè)命題的題設(shè)和結(jié)論都是唯一對(duì)象的定理,它有逆定理、分段式的定理,也有逆定理。
應(yīng)用逆向推理方法解決數(shù)學(xué)問(wèn)題時(shí),通常就涉及上述反推法。通常情況下,筆者不主張學(xué)生拿到一道題即采用逆向推理法,而是在順向推理有困難的時(shí)候才用逆向推理,兩種思路靈活運(yùn)用,才能提高解題效率。
例題1:|a|<|b|<1,求證:|a+b|<|1+ab|。
顯然,正向思考,此題直接證明是有困難的,無(wú)論從左到右來(lái)證明,還是從右到左證明,難度都比較大。此時(shí)就可以啟發(fā)學(xué)生應(yīng)用逆向思維思考,采用逆推法,從結(jié)論倒推出應(yīng)該有的不等式。由|a+b|<|1+ab|兩邊同時(shí)平方,然后分解因式,推導(dǎo)出不等式。
例題2:計(jì)算:3×5×17×257×……×(22n+1)。
本題直接計(jì)算有困難,可由通式22n+1,確定n的自然數(shù)值還原數(shù)3,5,17,257,…再逆用平方差公式a+b=a2-b2a-b,快速計(jì)算出答案。