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关于逆向思维能力培养的几点思考

2017-03-30浙江省温岭市泽国二中黄丹萍

数学大世界 2017年5期
关键词:逆向公式思维能力

浙江省温岭市泽国二中 黄丹萍

关于逆向思维能力培养的几点思考

浙江省温岭市泽国二中 黄丹萍

运用逆向思维可以从新的角度用更简便的方法解决旧问题,引导学生从正反两个方面去探索问题,可以增加思维的活跃性,提高解题能力,而逆向思维在各种题型当中的运用也可以培养学生思维的灵活性。

逆向思维;问题意识;思维能力

刚跨入中学校门的七年级学生在数学解题的过程中,更习惯于直来直往的解题思路,很容易产生一个思维定式。因此,在初中数学的教学中,需要渗透多种解题思路,其中,运用逆向思维解题是初中数学解题的一种重要思维方法。数学中所说的逆向思维方法就是从现有的数学事实出发,从相反的一面或者从另一面来进行思考。逆向思维的解题方法在数学的教与学中有很大范围的应用,无论是在几何题、代数题还是概率题的解法中,都起着非常大的作用。下面就逆向思维的培养谈谈我的几点浅见。

一、研究一题多解,培养逆向思维意识

一题多解是提高分析问题的水平和解决问题的能力的有效途径,在这个过程中,教师要引导学生从多个方向思考问题,从正反两个方面去探索问题,培养学生的求异思维,增加学生思维的活跃性,提高其解题能力。有些应用题可以有不同的思维方向,学生解答这类应用题时,可以探索出多种解法,从而培养解题能力。

此题的常规思路是先通分,再代入求值,即方法四的解法。显然,五种方法中,方法四在运算上最复杂易错。而方法三是通过逆向思维,把已知条件ab=1带入求值,一反常规地把已知数用未知项代入,反而巧妙地解决了算式中分母不同的问题。这类一题多解的题型,打破了学生固定的思维方式,培养了学生多角度、多思考的习惯,培养了学生良好的思维意识。

二、树立问题意识,激发逆向思维兴趣

古人云:学精于思,思源于疑。巴甫洛夫说过:“怀疑,是发现的设想,是探索的动力,是创新的前提。”有疑问,才能有思考。在数学教学中,我引导学生对已有的知识和经验进行重组,常常会探索出新的知识,提出新的问题,鼓励学生不断设疑,释疑,能对所观察的对象大胆提出疑问,通过细心探索调动学生积极参与思维活动,从而激发了同学们的逆向思维兴趣。

一个较有深度的数学问题的解决,总受一些条件或关系的制约,要探索问题的解决途径,必须挖掘问题的前提条件和求解结论中蕴含的各种隐性条件和关系,隐性结论和隐性关系是学生学习中的疑点,也是教师教学中的难点。例如:化简。受定式思维影响,学生一般会进行分母有理化,这样解题不仅很烦琐,而且极易出现错误。那么学生就会提出疑问:是否有更简单的解题方法呢?这就需要引导学生提出问题:题中a,b的取值范围是什么?题中的a,b是否可以换一个表示方法?于是,经过学生之间的讨论,发现逆用平方差公式和完全平方公式可以解决:

在数学教学中,要引导学生善于提出问题,进而提出解决问题的方法,引导学生把有待解决的问题通过某种转化过程,归结到比较容易解决的问题中去。

三、熟悉公式法则,提高逆向思维能力

逆向思维在代数中的运用比较广。首先,由于代数中有许多公式,这就涉及公式的逆用了;其次,分析法在代数解题及证明上也有很大的作用,反证法也稍有涉及。

1.公式的逆用考验了学生对公式掌握的程度以及运用公式的灵活性。经常做此类题目能使学生充分理解并灵活运用它,训练思维的敏捷性。

2.反证法就是先假设命题不成立,然后通过推论,由这个假设得到与已知条件互相矛盾的结论,使假设不成立。有些题型用正向思维无从下手,但一运用逆向思维就迎刃而解。

分析:如果用正向思维思考,就不知从哪里下手来解这道题了。但如果换一个角度,从命题的反面思考,即证明可以分解因式,那么这个问题就比较简单了。首先,我们假设这个式子能分解成两个一次因式的积,则

比较等式两端的对应项系数,得a=0,b=0,ab=2。

上述结果互相矛盾,说明所假设的待定系数a和b的值实际上是不存在的,因此不能分解成两个一次因式的积。

当学生努力从正向思维去理解某个定理或法则时,往往会出现“山穷水尽”的困境,而从逆向思维去思考的时候,很有可能会“柳暗花明”,眼前一片开阔。

四、课堂实践训练,强化逆向思维方法

逆向思维思考问题的思路方向是相反的。实践研究表明,对某些问题采用逆向思维,常可以取得事半功倍的效果。在教学中要积极引进分析法,按照“执果索因”的思路,引导学生在应用可逆的过程中培养逆向思维能力。逆向思维中常用的一种方法是反“客”为“主”,合理运用这种方法往往会达到意想不到的效果。

例如:已知关于x的方程:x3-ax2-2ax+a2-1=0,有且只有一个实数根,求实数a的取值范围。

关于x的三次方程属于高次方程,一般用换元法或因式分解法来达到降次的目的,但这个方法已经超出了初中数学的知识范围,因此需要另辟蹊径,找到一种在所学知识范围内的解题方法。可以把字母a看做主元,则方程可化为:a2-(x2+2x)a+x3-1=0的形式,因式分解得:

[a-(x-1)][a-(x2+x+1)]=0,

解得:a1=x-1,a2=x2+x+1。

因为已知关于x的方程有且只有一个实数根,所以a2=x2+x+1必须无解,即1-4(1-a)<0,故为所求的解。

此题采用逆向思维,不但可以避开高次方程这类初中生所不熟悉的方程的求解过程,而且能简洁、巧妙地求出实数a的取值范围。

在习题的训练中加强反例训练也可以加强逆向思维的培养,让学生学会构造反例能加深对定义和公式的理解,可以锻炼思维能力。从多角度进行思维运动,对逆向思维的培养大有裨益。

综上所述,在数学教学中培养学生的逆向思维能力,要注意思维的特点和知识;要注意首先确定学生原有的知识结构和认知水平,并且将其作为学生同化新知识和发展逆向思维能力的基础;要创设最优化教学情境,使学生充分表现他们的潜能,在潜移默化中发展逆向思维能力。

[1]陈利荣.初中数学教学逆向思维方法初探[J].绵阳师范高等专科学校学报,2000(10).

[2]巩伦忠.初中数学教学中逆向思维训练的实践与探究[J].数理化解题研究,2010.

[3]梅荣初中数学逆向思维的重要性及培养策略[J].中国论文网,2015.

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