【摘要】隨著教育改革的不斷深入,以及數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)對學(xué)生的思維能力和綜合素質(zhì)要求的逐漸提高,傳統(tǒng)的教育方法在本質(zhì)上很難與當(dāng)前的教學(xué)要求相適應(yīng)。廣大教育工作者在不斷進(jìn)行教學(xué)探索和實(shí)踐的過程中發(fā)現(xiàn),運(yùn)用逆向思維能夠有效解決數(shù)學(xué)問題。本文從逆向思維的含義和重要性出發(fā),探究了逆向思維的應(yīng)用策略,希望能為其他數(shù)學(xué)教師提供參考。
【關(guān)鍵詞】初中數(shù)學(xué);逆向思維;應(yīng)用策略
作者簡介:陳群芳(1976—),女,福建省漳州市平和廣兆中學(xué)。
在實(shí)際的教學(xué)過程中,初中數(shù)學(xué)教師需要讓學(xué)生在解決涉及反證法、逆運(yùn)算和否命題等內(nèi)容的問題時(shí)學(xué)會運(yùn)用逆向思維,這有利于提高學(xué)生的解題速度,拓展學(xué)生的思維,培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力??梢姡嫦蛩季S對學(xué)生的初中數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)起著重要作用[1]。
一、逆向思維的含義
逆向思維是發(fā)散思維的一種重要形式。在思考和解決問題的過程中,運(yùn)用與正向思維方向相反的思維,可以突破傳統(tǒng)的思維定式,探索出更簡便的解題方法。與其他學(xué)科的教學(xué)相比,逆向思維在數(shù)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用更廣泛。教師在授課的過程中積極借助逆向思維開展教學(xué)活動(dòng),能夠提高學(xué)生思考和解決問題的能力。為了幫助學(xué)生掌握逆向思維的運(yùn)用方法,教師在開展數(shù)學(xué)教學(xué)時(shí),需要結(jié)合學(xué)生的實(shí)際情況,合理選擇教學(xué)方法,巧妙設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容。學(xué)生經(jīng)過一段時(shí)間的練習(xí),可以逐漸學(xué)會將逆向思維運(yùn)用到實(shí)際解題的過程中。
二、在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生逆向思維的重要性
逆向思維法是基于對立統(tǒng)一規(guī)律的一種可以有效解決問題的方法。在初中數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中,學(xué)生雖然在很多情況下可以運(yùn)用正向思維解出一些簡單問題的答案,但在遇到一些難度較大的問題時(shí)采用這種思維模式,往往會感到無從下手。數(shù)學(xué)是一門邏輯性較強(qiáng)的學(xué)科。教師如果將教學(xué)目標(biāo)僅僅局限在幫助學(xué)生掌握基礎(chǔ)知識的層面,并不能有效提升學(xué)生的實(shí)際解題能力和學(xué)科素養(yǎng)。因此,在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的逆向思維十分重要,其重要性具體表現(xiàn)在以下三個(gè)方面。
(一)有助于學(xué)生深入理解學(xué)科內(nèi)容
對于初中數(shù)學(xué)教師而言,自己如何將比較抽象的數(shù)學(xué)知識生動(dòng)形象地呈現(xiàn)出來,如何讓學(xué)生有效理解在課堂中所學(xué)的知識,都是需要思考的問題。教師在深入分析初中數(shù)學(xué)學(xué)科內(nèi)容的過程中可以發(fā)現(xiàn),許多內(nèi)容都能借助逆向思維來理解。這需要教師采用合適的方式鍛煉學(xué)生的逆向思維。培養(yǎng)學(xué)生的逆向思維,有助于學(xué)生更好地理解學(xué)科知識。學(xué)生具備了一定的逆向思維能力之后,再面對那些比較復(fù)雜的問題時(shí),就能更快、更準(zhǔn)確地進(jìn)行解答[2]。
(二)有助于開拓學(xué)生的思維空間
在課堂教學(xué)中,教師需要根據(jù)學(xué)生對新知識的接受能力,引導(dǎo)學(xué)生從多個(gè)角度思考與課堂內(nèi)容有關(guān)的問題。比如,對于同一道題目,教師調(diào)換題目的問題和條件,使題目的解題思路與原來的思路完全相反,然后讓學(xué)生嘗試進(jìn)行解答,可以開拓學(xué)生的思維空間。在這個(gè)過程中,學(xué)生需要運(yùn)用逆向思維才能得出答案。教師可以鼓勵(lì)學(xué)生在解題時(shí)試著采用不同的解題方法,比較一下哪種方法更簡便,進(jìn)而拓展自身的思維,體驗(yàn)到數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的樂趣。
初中數(shù)學(xué)學(xué)科中既涉及運(yùn)算與逆運(yùn)算的內(nèi)容,也包括定理與逆定理的知識。有的數(shù)學(xué)問題需要學(xué)生運(yùn)用雙向思維來回答。然而,部分教師為了讓學(xué)生掌握某些公式與法則,往往會以理論推導(dǎo)為教學(xué)的切入點(diǎn)。采用這樣的教學(xué)方式,容易讓學(xué)生形成思維定式。為此,教師幫助學(xué)生掌握逆向思維,讓學(xué)生從不同的角度分析數(shù)學(xué)問題,能夠提高學(xué)生的數(shù)學(xué)水平。
(三)有助于學(xué)生掌握反證法的應(yīng)用方法
“反證法”,亦稱“逆證”。反證法是數(shù)學(xué)中的一種重要的間接證明方法。在應(yīng)用這種方法時(shí),先假設(shè)論題的結(jié)論不成立,然后通過斷定反論題的虛假來證明論題的真實(shí)性。有的問題采用反證法就會變得十分簡單,有的問題則只能用反證法來解決,所以反證法是學(xué)生需要掌握的方法。培養(yǎng)學(xué)生的逆向思維,有助于學(xué)生掌握反證法。借助逆向思維或運(yùn)用反證法,能夠讓學(xué)生深入理解知識,學(xué)會判斷論題的正誤,發(fā)散學(xué)生的思維,降低學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的難度,培養(yǎng)學(xué)生解決問題的能力。
除此之外,學(xué)生在初中數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中有效應(yīng)用逆向思維,有利于體會定義、定理、公式的內(nèi)涵,養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)乃季S習(xí)慣,并且能夠在解出問題的答案之后獲得成就感,從而提升自身的知識應(yīng)用能力和數(shù)學(xué)能力。
三、逆向思維在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用策略
(一)借助逆向思維講解基礎(chǔ)知識
初中數(shù)學(xué)教師在開展教學(xué)時(shí)需要幫助學(xué)生熟練掌握基礎(chǔ)的內(nèi)容,然后適時(shí)向?qū)W生滲透逆向思維,旨在引發(fā)學(xué)生思考,讓學(xué)生學(xué)會將理論知識運(yùn)用到做題的過程中,為學(xué)生后續(xù)學(xué)習(xí)做鋪墊。在學(xué)生學(xué)習(xí)倒數(shù)、相反數(shù)等知識的過程中,教師應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用逆向思維理解相關(guān)內(nèi)容,進(jìn)而拓寬解題的思路,認(rèn)識到逆向思維對數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的重要性。
教師在向?qū)W生講解數(shù)學(xué)概念時(shí)應(yīng)該靈活運(yùn)用多種方法,引導(dǎo)學(xué)生從不同的角度理解同一概念的內(nèi)涵,突破思維定式,為學(xué)生形成逆向思維奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。比如,在“二次根式”相關(guān)內(nèi)容的教學(xué)中,教師可以在講解根式化簡的原理時(shí),讓學(xué)生分別運(yùn)用正向思維和逆向思維了解其中的邏輯。此外,勾股定理、一元二次方程根的判別式、韋達(dá)定理等基礎(chǔ)知識也可以通過反向思考的方式進(jìn)行學(xué)習(xí)。
初中階段的數(shù)學(xué)理論知識中涉及許多定理、公式等,為了幫助學(xué)生學(xué)會運(yùn)用這些知識解決實(shí)際問題,深化學(xué)生對這些知識的理解,教師應(yīng)該在滲透逆向思維的同時(shí),對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行適當(dāng)拓展,讓學(xué)生完成相應(yīng)的練習(xí),對基礎(chǔ)知識有更全面的了解,進(jìn)而提高學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)能力和做題效率。
(二)在解題的過程中運(yùn)用逆向思維,提高學(xué)生的審題能力和問題轉(zhuǎn)化能力
學(xué)生在解題的過程中形成清晰的思路,是他們具備良好的思維能力的一種表現(xiàn)。隨著解題經(jīng)驗(yàn)的積累,學(xué)生的數(shù)學(xué)思維能力能夠逐步提升,從而取得良好的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)效果。在開展教學(xué)時(shí),初中數(shù)學(xué)教師可以將正向思維與逆向思維相結(jié)合,先讓學(xué)生用常規(guī)的方法解決有關(guān)的題目,再引導(dǎo)學(xué)生嘗試用其他方法進(jìn)行解答,以此培養(yǎng)學(xué)生的逆向思維,讓學(xué)生學(xué)會在解題時(shí)靈活運(yùn)用逆向思維。
例如,教師可以在教學(xué)“平面圖形”這部分內(nèi)容時(shí),讓學(xué)生借助正向思維和逆向思維判斷“一個(gè)三角形中有兩個(gè)直角或者兩個(gè)鈍角”這個(gè)命題的正誤。學(xué)生在教師的引導(dǎo)下,能夠得出“這是一個(gè)錯(cuò)誤的命題”的結(jié)論,并且掌握這類問題的解決方法。
又如,對于“在三角形ABC中,AD既是角平分線又是中線,求證三角形ABC是等腰三角形”這道題,如果運(yùn)用正向思維進(jìn)行解答,會耗費(fèi)較長時(shí)間。為了讓學(xué)生更快地寫出證明過程,教師可以引導(dǎo)學(xué)生從結(jié)論入手,在證明三角形ABC是等腰三角形的基礎(chǔ)上,結(jié)合等腰三角形的判定定理等知識,通過繪制圖形的方式進(jìn)行思考。學(xué)生在思考的過程中能夠形成解題思路,找出最佳的證明方法,同時(shí)鍛煉自身的邏輯思維能力。
從數(shù)學(xué)問題的結(jié)論入手,推出問題的已知條件,是學(xué)生在解決問題時(shí)常常會用到的一種方法。在這個(gè)過程中,學(xué)生能夠進(jìn)行自主思考,掌握逆向思維。為了幫助學(xué)生快速、準(zhǔn)確地解決具體的數(shù)學(xué)問題,教師需要在教學(xué)中加強(qiáng)對學(xué)生的思維訓(xùn)練,注重培養(yǎng)學(xué)生的逆向思維。教師應(yīng)善于引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用反證法,找出與結(jié)論相矛盾的論題,判斷該論題是錯(cuò)誤的,進(jìn)而證明結(jié)論是正確的。許多涉及初中數(shù)學(xué)知識的題目均考查學(xué)生運(yùn)用直接、間接證明方法進(jìn)行解題的能力。學(xué)生反復(fù)對這些題目進(jìn)行練習(xí),總結(jié)做題的經(jīng)驗(yàn)和方法,能夠提升思維的深度和廣度,學(xué)會通過反向思考的方式學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識[3]。
學(xué)生具備一定的審題能力,對他們解決數(shù)學(xué)問題具有積極作用。為了提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題的能力以及解題的正確率,教師應(yīng)該給予學(xué)生必要的指導(dǎo),為學(xué)生設(shè)計(jì)有針對性的練習(xí)內(nèi)容,引導(dǎo)學(xué)生找出問題的本質(zhì),將所學(xué)的知識運(yùn)用到探究問題的過程中。由于審題是求解數(shù)學(xué)問題的關(guān)鍵環(huán)節(jié),有一定的難度,因此教師在日常的教學(xué)中,需要讓學(xué)生在審題時(shí)學(xué)會抓住題目中的關(guān)鍵信息并進(jìn)行深入分析。有的學(xué)生之所以學(xué)習(xí)能力比較強(qiáng),往往是因?yàn)樗麄兩朴谒伎迹軌蛟谳^短的時(shí)間內(nèi)找出問題解決的關(guān)鍵。為了提高學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)水平,教師應(yīng)該在向?qū)W生講解例題的過程中注重啟發(fā)學(xué)生的思維,幫助學(xué)生解出問題的正確答案,掌握多種有效的解題方法,提升學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。
只有具備良好的審題能力,才能熟練地掌握相關(guān)的知識和方法。例如,學(xué)生在解答有關(guān)三元一次方程組的題目時(shí),往往是按照消元法(將某些未知數(shù)從方程中消去)進(jìn)行計(jì)算的。他們先將“三元”化為“二元”,再對二元一次方程組進(jìn)行求解。但有的題目采用這樣的解題方法不夠簡便,而且會使問題復(fù)雜化。為了讓學(xué)生掌握更簡便的解法,教師需要引導(dǎo)學(xué)生對題目中的方程進(jìn)行觀察,找出未知數(shù)之間的關(guān)系。在遇到不同類型的題目時(shí),學(xué)生需要結(jié)合題目的特點(diǎn),采用不同的審題方法。教師應(yīng)該在教學(xué)的過程中抓住滲透逆向思維的切入點(diǎn),有效培養(yǎng)學(xué)生的逆向思維。
將陌生的問題熟悉化,將復(fù)雜的問題簡單化,將一般的問題特殊化,將抽象的問題具體化,運(yùn)用了數(shù)學(xué)中的轉(zhuǎn)化思想。學(xué)生掌握轉(zhuǎn)化思想,有利于在實(shí)際的解題過程中運(yùn)用逆向思維。教師在開展教學(xué)時(shí),應(yīng)注重帶領(lǐng)學(xué)生回顧之前學(xué)過的知識,發(fā)散學(xué)生的思維,引導(dǎo)學(xué)生建立新舊知識之間的聯(lián)系,提高學(xué)生的問題轉(zhuǎn)化能力。在學(xué)生解題的過程中,教師需要引導(dǎo)學(xué)生在充分理解題意的基礎(chǔ)上,選擇合適的解題方法,寫出計(jì)算或證明過程,并對得出的結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證。對問題進(jìn)行轉(zhuǎn)化,需要學(xué)生具備一定的數(shù)學(xué)思維能力和知識遷移能力。知識之間存在一定的聯(lián)系,教師應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)其中的規(guī)律。教師拓寬學(xué)生的思路,能夠在提高學(xué)生做題的準(zhǔn)確率的同時(shí),提升學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)能力,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神。對于那些難度較大的數(shù)學(xué)問題,教師可以引導(dǎo)學(xué)生采用有效的方式,找到問題解決的突破口,將這些問題轉(zhuǎn)化成能夠運(yùn)用已有知識進(jìn)行解決的問題,這有助于學(xué)生掌握逆向思維。對于一些幾何問題,學(xué)生可以將空間圖形轉(zhuǎn)化為平面圖形;可以運(yùn)用研究全等三角形的性質(zhì)與判定的方法,來學(xué)習(xí)相似三角形的性質(zhì)與判定的知識;可以將正方形的性質(zhì)與平行四邊形、菱形、矩形的性質(zhì)聯(lián)系起來。對于解方程的問題,學(xué)生可以將簡單的高次方程、分式方程、根式方程轉(zhuǎn)化為一元二次方程或一元一次方程來求解。
結(jié)語
隨著時(shí)代的發(fā)展,初中數(shù)學(xué)教師應(yīng)該注重課程的實(shí)用性。如何在向?qū)W生傳授基礎(chǔ)的數(shù)學(xué)理論知識的前提下,培養(yǎng)他們的逆向思維,讓他們學(xué)會運(yùn)用多種方法解決數(shù)學(xué)問題,是數(shù)學(xué)教師需要不斷探究的課題。教師在教學(xué)實(shí)踐中,應(yīng)善于反思自己的教學(xué)過程,改進(jìn)自己的教學(xué)工作,總結(jié)教學(xué)經(jīng)驗(yàn);在學(xué)生解決數(shù)學(xué)問題時(shí),應(yīng)將逆向思維與解題思路、方法相結(jié)合,積極引導(dǎo)學(xué)生通過反向思考的方式,學(xué)會從多個(gè)角度理解數(shù)學(xué)定義、定理、公式等知識,有效提升學(xué)生解決問題的能力,從而提高學(xué)生的綜合素質(zhì),為學(xué)生后續(xù)學(xué)習(xí)和發(fā)展奠定基礎(chǔ)。
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