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如何培养数学的逆向思维

2020-11-28王迷霞

学习周报·教与学 2020年44期
关键词:逆向思维定理定义

王迷霞

摘  要:思维能力包括指正向思维和逆向思维。加强从正向思维转向逆向思维的培养,能有效地提高学生思维能力和创新意识。下面,笔者将从定义教学中的逆向思维的培养、数学公式教学中逆向思维的培养、定理教学中逆向思维的培养、逆向思维的强化训练、通过逆向思维的培养进一步加强灵活的教学方法等方面出发,浅谈如何培养数学的逆向思维。

关键词:数学;逆向思维;定义;定理

思维能力包括指正向思维和逆向思维。正向思维是由因到果,分析顺理成章,逆向思维是指由果索因,知本求源,从原问题的相反方向着手的一种思维。加强从正向思维转向逆向思维的培养,能有效地提高学生思维能力和创新意识。因此,在课堂教学中必须加强学生逆向思维能力的培养。

一、定义教学中的逆向思维的培养

数学中的定义总是双向的,不少教师在平时的教学中,只注意了从左到右的运用,于是形成了思维定势,对于逆用公式法则等很不习惯。因此在定义的教学中,除了让学生理解定义本身及其常规应用外,还要善于引导启发学生反过来思考,从而加深对概念的理解与拓展。例如:大于直角而小于平角的角叫作钝角,反过来,凡是钝角都大于直角而小于平角。这个定义既可以作为钝角的一种判定方法:凡是大于直角而小于平角的角都可“判定”为钝角。又可以作为钝角的性质:钝角都大于直角而小于平角。再如:从一个角的顶点引出一条射线,把这个角分成两个相等的角,这条射线叫做这个角的角平分线。反过来,凡是一条射线是一个角的角平分线,这条射线必定把这个角分成两个相等的角。这个定义既可以作为角平分线的一种判定方法:能把一个角分成两个角相等的角射线都可“判定”为这个角的平分线。又可以作为角平分线的性质:角平分线分得的两个角相等。因此,在教学中应注意这方面的训练,以培养学生逆向应用概念的基本功。

二、数学公式教学中逆向思维的培养

一般数学公式从左到右运用的而有时也会从右到左的运用,这样的转换正是由正向思维转到逆向思维的能力的体现。在不少数学习题的解决过程中,都需要将公式变形或将公式、法则逆过来用,而学生往往在解题时缺乏这种自觉性和基本功。因此,在教学中应注意这方面的训练,以培养学生逆向应用公式、法则的基本功。因此,当讲授完一个公式及其应用后,紧接着举一些公式的逆应用的例子,可以给学生一个完整、丰满的印象,开阔思维空间。又如同底数幂的乘法的逆应用。这组公式若正向思考只能解决部分问题,但解答不了全部问题。如果灵活逆用公式,则会出奇制胜。故逆向思维可充分发挥学生的思考能力,有利于思维广阔性的培养,也可大大刺激学生学习数学的主观能动性与探索数学奥秘的兴趣性。

三、定理教学中逆向思维的培养

初中数学中每个定理都有它的逆命题,但逆命题不一定成立,经过证明后成立即为逆定理。逆命题是寻找新定理的重要途径。在几何中,许多的性质与判定都有逆定理。如:平行线的性质定理及其逆定理的应用。角平分线的性质与判定,垂直平分線的性质与判定,注意它的条件与结论的关系,加深对定理的理解和应用,重视逆定理的教学应用对开阔学生思维视野,活跃思维是非常有益的。

四、逆向思维的强化训练

一组逆向思维题的训练,即在一定的条件下,将已知和求证进行转化,变成一种与原题目似曾相似的新题型。在研究、解决问题的过程中,经常引导学生去做与习惯性思维方向相反的探索。其主要的思路是:顺推不行就考虑逆推;直接解决不了就考虑间接解决;从正面入手解决不了就考虑从问题的反面入手;探求问题的可能性有困难就考虑探求其不可能性;用一种命题无法解决就考虑转换成另一种等价的命题。正确而又巧妙地运用逆向转换的思维方法解数学题,常常能使人茅塞顿开,突破思维的定势,使思维进入新的境界,这是逆向思维的主要形式。经常进行这些有针对性的“逆向变式”训练,创设问题情境,对逆向思维的形成起着很大作用。

五、通过逆向思维的培养进一步加强灵活的教学方法

数学的基本方法是教学的重点内容。其中的几个重要方法,如逆推分析法,反证法等都可看做是培养学生逆向思维的主要途径。比如在证明一道几何命题时(当然代数中也常用),老师常要求学生从所证的结论着手,结合图形,已知条件,经层层推导,问题最终迎刃而解。养成“要证什么,则需先证什么,能证出什么”的思维方式,由果索因,直指已知。反证法也是几何中常用的方法。有的问题直接证明有困难,可反过来思考,假设所证的结论不成立,经层层推理,设法证明这种假设是错误的,从而达到证明的目的。通过这些数学基本方法的训练,使学生认识到,当一个问题用一种方法解决不了时,常转换思维方向,可进行反面思考,从而提高逆向思维能力。在研究问题的过程中,引导学生有意去做与习惯思维方法完全相反的探索,这种思维方法无疑地是发散思维的一种。培养学生的逆向思维能力,不仅对提高解题能力有益,更重要的是改善学生学习数学的思维方式,有助于形成良好的思维习惯,激发学生的创新开拓精神,培养良好的思维品性,提高学习效果、学习兴趣,及提高思维能力和整体素质。事实上,关于“逆”的思维方法在中学数学教材中随处可见。教者只要有心去挖掘,才能更有效地组织教学,提高数学教学质量。

当然,在平常的教学中,教师本身应明确哪些定理的逆命题是真命题,才能适时训练学生。

参考文献:

【1】李宗双,张一博.中学数学教学中逆向思维能力的培养[J].通化师范学院学报,2018,39(12):118-120.

【2】尤须治.初中数学教学中怎样培养学生的逆向思维能力[J].中外交流,2018,000(033):53.

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