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谈“反证思想”在培养初中生数学思辨能力中的应用

2015-07-22杨丽丽

中学课程辅导·教师通讯 2015年9期
关键词:反证法钝角解决问题

杨丽丽

对于一个命题,当使用直接证法比较困难时,可以采用间接证法,“反证法”就是一种间接证法。在初中数学教学中,可以借用“反证法”培养学生的发散思维,拓宽学生思维的广度。还可将“反证法”拓展开去,用“反证思想”分析和解决问题,使之与正向思维共同作用,以提高学生的数学思辨能力。

一、“反证法”在初中教材中的解读

“反证法”在初中数学教材中,虽然并不是作为基本技能要求学生掌握,但处处有所渗透,并逐步提高要求。如苏科版七年级下册第7章“平面图形的认识(二)”中,课本编写“读一读” ——怎样证实“两直线平行,同位角相等”,运用了反证法。这里已经逐步揭示反证法的基本思路:“反设→归谬→存真”。

八年级下册第九章中,提出了一个用“反证法”解决的简单问题,并对反证法给出了明确的定义:先提出与结论相反的假设,然后由这个“假设”出发推导出矛盾的结果,说明假设是错误的,因而命题的结论成立。让学生了解了反证法的基本步骤、体会反证法在解决问题中的作用。

由此看来,考虑到学生的年龄特征,对于“反证法”,在初中教材中的安排是谨慎而又循序渐进的,它是对提高学生逻辑推理能力、数学思辨能力的一个补充,在思维方式上给学生以新的思路和启发。

二、“反证思想”渗透教学,培养学生数学思辨能力

数学思辨能力,即数学思考辨析问题的能力,包括分析、推理、判断、解决问题。良好的思辨能力体现在对问题的分析和结论进行层次分明、条理清晰的解释和论证,具有较强的逻辑性。而“反证思想”是“反证法”中蕴含的逆向思维方式在问题解决中的应用。借用“反证思想”还能帮助学生能够在千变万化的数学问题,突破传统单一的解题思路,创新解决新方法,进一步深化对知识本质的理解。

(一)从简单问题入手,使学生了解“反证法”的基本思路和一般步骤

初中数学知识中包含很多定理、定义等,一些定理或者初始命题难以发现直接证明的论据。从简单问题入手,使“反证法”为学生提供新的解题思路。让学生了解它的基本思路和一般步骤,从而能触类旁通、灵活地解决问题。

例1:求证:在一个三角形中最多有一个钝角。

第一步,反设——假设问题的反面成立。假设一个三角形中有两个(或三个)钝角。

第二步,归谬——从假设出发得出与已知条件、定义、定理或基本事实相矛盾的结果。那么这两个(或三个)钝角的和大于180°,这与“三角形的内角和等于180°”相矛盾,

第三步,存真——推翻假设,说明假设不成立,原命题成立。所以假设不成立,所以“一个三角形中最多有一个钝角”。

(二)巧用“反证思想”解决问题,培养思维的灵活性和严谨性

“反证思想”是利用“反证法”的基本解题思路,解决一些诸如判断性问题、存在性问题、重合性问题等比较难以下手的问题。

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