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在初中数学教学中培养学生的逆向思维

2017-06-23张圣游

知识窗·教师版 2017年4期
关键词:梯形逆向变式

张圣游

一、在数学知识讲解中渗透逆向思维

逆向思维是素质教育中不容忽视的内容,也是一种创新的思维方式。初中数学教材中包含了很多渗透逆向思维的教学内容,教师可以引导学生从逆向(反面)来理解其内涵,从而培养学生的逆向思维习惯。

1.结合数学概念或定义教学,渗透逆向思维

不少初中数学概念与定义需要学生从正反两面加以思考与理解。在教学这些内容时,教师既要引导学生从正面理解,又要引导他们逆向思考,深入理解数学知识。

如在教学一元二次方程根的概念时,教师应先引导学生正向理解概念:“如果x1、x2为方程ax2+bx+c=0的两根,那么ax12+bx1+c=0,ax22+bx2+c=0。”然后,教师引导学生进行反向分析:“如果ax12+bx1+c=0,ax22+bx2+c=0,且x1≠x2,那么x1、x2为方程ax2+bx+c=0的两个根。”通过正向与逆向两方面的分析,学生会更透彻、更全面地把握一元二次方程根的定义,提高解题效率。

2.借助定理与推论,培养逆向思维

数学定理是学生需要掌握的基础知识之一,也是训练学生逆向思维的重要素材。在教学初中数学定理时,教师可以引导学生注意定理的可逆性和相互性,分清定理的题设与结论。虽然每个定理都有逆命题,但有些逆命题可能不妥,这是学生容易出错的地方,教师可以先正面讲解,然后再逆向提问,训练学生逆向思维的同时,又帮助他们更深地理解定理,准确运用定理解题。

3.利用数学公式,渗透逆向思维

在初中数学教学中,数学公式也是训练学生逆向思维的重要途径。教师可以合理利用数学公式引入逆向思维,让学生探索公式的互逆形式,打破学生的常规思维,熟练地掌握逆用公式,轻松解题。如多项式乘法与因式分解、乘方与开方均为互逆运算,在教学时,教师要注意启发学生的逆向思维,认识它们的互逆关系,养成逆向思维的习惯。

二、在数学解题应用中强化逆向思维训练

1.运用逆推法或反证法

在解答数学题目时,如果由正面思考步骤比较烦琐或者难以解答的题目时,学生不妨试着改变思维方式,运用逆推法或反证法,包括数学定理、公式等知识的逆向应用,另辟蹊径。

例1.已知梯形ABCD中,AB与CD平行,∠C≠∠D,证明:梯形ABCD不是等腰梯形。

教师可以引导学生运用反证法,轻松得证。假设梯形ABCD是等腰梯形,所以∠C=∠D(等腰梯形同一底上的两个内角相等),和题中所给条件∠C≠∠D相矛盾,所以假设不成立。可见,梯形ABCD不是等腰梯形。

例2.已知|a|﹤1,|b|﹤1,求证:|a+b|﹤|1+ab| 。

如果按照常规思维,学生直接证明该题会有一定的困难。此时,教师可以引导学生尝试逆推法,由结论进行推倒,得到应有的不等式。将|a+b|﹤|1+ab| 两边平方,可以得出a2+2ab+b2﹤1+2ab+ a2b2,即 a2+b2-a2b2 -1﹤0。分解因式(1-b2)(a2-1)﹤0,根据已知条件推出这个不等式,再予以证明。

∵|a|﹤1,|b|﹤1

∴a2﹤1,b2﹤1,則有a2-1﹤0,

1-b2﹥0,那么(a2-1)(1-b2)﹤0

∴a2+b2-a2b2-1﹤0

∴a2+b2+2ab﹤1+a2b2+2ab

∴(a-b)2﹤(1+ab)2

∴|a+b|﹤|1+ab|

2.适当地展开逆向变式训练

教师适当地展开逆向变式训练,即转化已知与求证,使之变为相似于原题的新题型,能进一步强化学生的逆向思维。

例3.如图1所示,在△ABC中,AB=AC,P、Q 分别是AC、AB边上的两点,同时∠ABP=∠ACQ,求证:AP=AQ。

当学生证明命题后,教师可引导他们转换原题中的结论与题设,形成新的命题,养成双向思维的好习惯。“逆向变式”:如图1所示,在△ABC中,AB=AC, P、Q分别是AB、AC边上的两点, AP=AQ,证明:∠ABP=∠ACQ ;“逆向变式”;在△ABC中,P、Q分别是AC、AB边上的两点,同时AP=AQ,∠ABP=∠ACQ,证明:AB=AC。通过逆向变式训练,能够促使学生构建完整而合理的新知识,更好地理解问题的本质,学会举一反三。

在初中数学学习中,逆向思维有助于学生加深对知识的理解,简化解题过程,提高学习能力。因此,数学教师要结合教学内容,有针对性地强化逆向思维训练,让学生养成逆向思维的习惯,进一步提高学生的解题能力。

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