摘要:逆向思維是一種倒推資源配置,從目標(biāo)出發(fā)逆向而行,借助已知條件逐步推進(jìn)的思維方式,在教學(xué)過程中,培養(yǎng)學(xué)生的逆向思維,有助于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣,提高學(xué)生解題的敏捷性和靈活性.
關(guān)鍵詞:逆向思維;初中數(shù)學(xué);實踐應(yīng)用
中圖分類號:G632文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1008-0333(2021)29-0046-02
思維模式主要有兩種:一種是正向思維,即根據(jù)現(xiàn)成的資源,正向推進(jìn),穩(wěn)扎穩(wěn)打,逐步發(fā)展;一種是逆向思維,即倒推資源配置,從目標(biāo)出發(fā)逆向而行,借助已知條件逐步推進(jìn).初中數(shù)學(xué)是一門基礎(chǔ)學(xué)科,涵蓋面廣,邏輯性強,在學(xué)習(xí)過程中常常會碰到一些難題,在用正向思維難以解決的時候,不妨引導(dǎo)學(xué)生采用逆向思維來“奪取勝利”.本文通過例析逆向思維在初中數(shù)學(xué)解題中的應(yīng)用,談?wù)勗诮虒W(xué)實踐中一些具體做法.
一、逆向推導(dǎo)
學(xué)習(xí)平方差公式是通過多項式的乘法進(jìn)行計算正向推導(dǎo)得出結(jié)論,如果解題時采用逆向推導(dǎo)的方法去運用公式,可以激發(fā)出學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣心,促進(jìn)課堂教學(xué)的順利開展.
例1簡便計算551-449
師:請大家觀察這條算式的特點,聯(lián)系學(xué)過的公式,看看是不是能利用公式來計算呢?
生:我想到了平方差公式:(a+b)(a-b)=a-b.(教師板書公式)
師:你的思維很活躍.我們一起來觀察這條平方差公式具有哪些特征.
生1:等式左邊是兩個二項式相乘,這兩個二項式中的第一項完全相同,第二項互為相反數(shù).
生2:右邊是兩項的平方差,也就是相同項的平方與相反項的平方的差.
師:把這條公式反過來就是a2-b=(a+b)(a-b)(教師板書公式)
師:你能用一句話把這條公式解釋一下嗎?
生:求兩項的平方差就等于求這兩項的和與這兩項的差的積.
師:再來看算式551-449,這里的兩項分別是指什么?
生:數(shù)字551和數(shù)字449.
師:501-499可以分解為哪兩個因式的積?
生:可以分解為(551+449)與(551-449)的積.
師:現(xiàn)在你能把這道題非常簡便地計算出來嗎?
生:能.5512-4492=(551+449)×(551-449)=2000.
師:從運用平方差公式進(jìn)行來簡便計算的過程中,你得到了什么啟發(fā)?
生:把平方差公式逆向思考,就得出了“兩個數(shù)的平方差等于這兩個數(shù)的和與這兩個數(shù)的差的積”的結(jié)論,這樣計算起來就非常簡便.
這個課例中,教師引導(dǎo)學(xué)生逆向思考平方差公式,透過深入分析其內(nèi)涵,深化了學(xué)生的理解與記憶.
二、逆向計算
學(xué)生計算題目時,往往會按部就班,根據(jù)常規(guī)的計算法則進(jìn)行運算.實際上,數(shù)學(xué)中的許多計算法則都具有可逆性,在解題的時候教師就要充分利用這種可逆性,引導(dǎo)學(xué)生恰當(dāng)運用公式法則尋求題目的簡捷解法.
生:太方便了,而且很容易計算到正確的結(jié)果.
如果按照常規(guī)方法無法解決的時候,應(yīng)該及時轉(zhuǎn)換思路,嘗試采用逆向思維的方法去解題,即由題目中所給條件的可逆性,思考逆轉(zhuǎn)后會出現(xiàn)什么情況,能否再回到原來的題目中,如果可行的話,那就大膽地另辟蹊徑去解決問題.
三、逆向分析
有些數(shù)學(xué)題,從已知條件直接入手去思考,會得到多個結(jié)論,導(dǎo)致在解題過程中“迷失方向”,不知道該如何繼續(xù)下去.此時如果逆向分析,從題目的結(jié)論出發(fā),逐步往回逆推,往往可以找到滿意的解題途徑.
例4已知x、y是不相等的正數(shù),求證:x+y>xy+xy.
師:觀察這條不等式,你想到了什么解題思路?
生:我看到不等式左邊是x+y,馬上就想到了公式:x+y=(x+y)(x-xy+y),我就想能不能用這條等式來解題呢?
師:先請大家把不等式兩邊分解因式.
生:x+y=(x+y)(x-xy+y),xy+xy=xy(x+y).
師:題目中要求證的不等式就轉(zhuǎn)化為(x+y)(x-xy+y)>xy(x+y),仔細(xì)觀察,要使這道不等式成立,只需知道什么條件?
生:轉(zhuǎn)化后的不等式兩邊都有因式(x+y),因為x和y都是正數(shù),x+y>0,所以只需知道x-xy+y>xy就可以了.
師:你真愛動腦筋!我們再用這樣的思路去逆向分析題目.
生1:把不等式的右邊項移到左邊,轉(zhuǎn)化為x-2xy+y>0,即求出(x-y)>0就可以了.
生2:因為x、y是不相等的正數(shù),所以(x-y)>0是成立的.
這個課例中,學(xué)生采用“順推不行則逆推”的方法進(jìn)行逆向思考,打破了解題思路中的僵局,結(jié)合已學(xué)知識順利地迎來了“新局面”.如果經(jīng)常進(jìn)行此類習(xí)題的練習(xí),學(xué)生的創(chuàng)造性思維將會有飛躍的進(jìn)步.
四、逆向證明
反證法因其遵循“由果溯因”的思維模式在學(xué)習(xí)某些基本的性質(zhì)、定理和結(jié)論中經(jīng)常被運用,因此在教學(xué)時教師也要將此作為解題的重要方法,引導(dǎo)學(xué)生在解決難度較大的題目時有意識地去嘗試運用.
例5勾股定理的證明
師:如圖1,在Rt△ABC中,∠C=90°,三個邊長分別為a、b、c,求證:a+b=c2.
師:可以用量出AB、AC、BC的長度后直接計算的方法來證明嗎?
生:當(dāng)然不行.
師:那怎么來求證兩條直角邊的平方和等于斜邊的平方呢?
生:試一試用反證法.
師:好辦法.說說你的思路.
生:假設(shè)a+b≠c2.
師:即BC+AC≠AB.
生:如圖2過C點作斜邊AB上的垂線,垂足為O.
(教師在圖形上添加輔助線CO)
生:斜邊AB被分為兩條線段AO和OB,由AB=AB·AB=AB(AO+BO)=AB·AO+AB·BO
師:為什么要考慮這一步呢?
生:根據(jù)剛才的假設(shè),可以推測出:BC2≠AB·BO,AC2≠AB·AO,即BO:BC≠BC:AB,或者AO:AC≠AC:AB.
師:可以看出BO和BC是Rt△BOC中的一條直角邊和一條斜邊;AO和AC是Rt△AOC中的一條直角邊和一條斜邊.
生:在△AOC和△ACB中,因為∠A=∠A,則當(dāng)AO:AC≠AC:AB時,∠AOC≠∠ACB;在△BOC和△BCA中,因為∠B=∠B,則當(dāng)BO:BC≠BC:AB時,∠BOC≠∠ACB,又因為∠ACB=90°,所以∠AOC≠90°,∠BOC≠90°,這與添加的輔助線CO⊥AB相矛盾,所以BC+AC≠AB不成立.
師:你利用反證法證明出了AC+BC=AB,即a+b=c.
從這個課例中可以看出,反證法從假設(shè)命題結(jié)論的反面入手,將相反的判斷作為已知條件,經(jīng)過嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪壿嬐茖?dǎo)出與已知題設(shè)條件相矛盾的結(jié)論,從而證明原命題成立.
參考文獻(xiàn):
[1]王波.初中數(shù)學(xué)教學(xué)中的逆向思維[J].新課程(教研版),2010(12):322-323.
[2]趙興根.例析反向思維在初中數(shù)學(xué)解題中的應(yīng)用[J].福建中學(xué)數(shù)學(xué),2014(03):78-79.
[責(zé)任編輯:李璟]
作者簡介:紀(jì)紅芳(1976.10-),女,江蘇省南通人,本科,中學(xué)一級教師,從事初中數(shù)學(xué)教學(xué)研究.