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【關(guān)鍵詞】高中數(shù)學(xué) 逆向思維能力 培養(yǎng)
【中圖分類號】G632 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】1674-4810(2014)21-0149-01
反其道而行之進(jìn)行推理尋找緣由,可以說是逆向思維能力特征的完美解釋,在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中注重培養(yǎng)學(xué)生的逆向思維能力能有效培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力,提高整體教學(xué)水平,推動(dòng)教育的革新,使學(xué)生們通過對數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)實(shí)現(xiàn)思維的邏輯性,并不斷創(chuàng)新,從而實(shí)現(xiàn)學(xué)生自身的全面發(fā)展。逆向思維能力的培養(yǎng)對改善目前高中教學(xué)存在的教學(xué)困難、整體教學(xué)質(zhì)量不高、學(xué)生厭倦數(shù)學(xué)等現(xiàn)狀有極大的促進(jìn)作用。
一 逆向思維培訓(xùn)的迫切性
我國長期以來培養(yǎng)的都是理論型逆來順受的被動(dòng)的人員輸出,現(xiàn)今各行各業(yè),尤其是科研機(jī)構(gòu),對于創(chuàng)新型人才極為需要,面對數(shù)學(xué)教學(xué)設(shè)立是培養(yǎng)學(xué)生邏輯思維能力的初衷,教學(xué)的本質(zhì)開始發(fā)生變化,因此培養(yǎng)學(xué)生的逆向思維能力,將會全面促進(jìn)學(xué)生的發(fā)展。
二 逆向思維培養(yǎng)的方法
在數(shù)學(xué)中培養(yǎng)逆向思維能力也是如此,以一種小概率的思維模式來解決問題,反而會取得意想不到的效果。高中數(shù)學(xué)的逆向思維實(shí)際上就是一種數(shù)學(xué)分析法,因此要掌握逆向思維能力,首先要認(rèn)清逆向思維的本質(zhì),即違逆常規(guī);其次要明確逆向思維所具備的特點(diǎn),包括普遍性、新穎性、批判性、異常性和反向性等;最后,要了解逆向思維的三種類型:反轉(zhuǎn)型逆向思維法、轉(zhuǎn)換型逆向思維法和缺點(diǎn)逆向思維法。在明確逆向思維的原則、特點(diǎn)及類型的基礎(chǔ)上,通過在實(shí)際教學(xué)和解題中的不斷操練,才能使運(yùn)用逆向思維能力進(jìn)行思考成為一種習(xí)慣。
1.逆推法
逆向思維的培養(yǎng)最為直接的方式便是逆推法,實(shí)際上也就是反向逆推,通過反向逆推去辨別命題的逆命題的真假。當(dāng)然,逆推法并不是適用于任何情況,因?yàn)槟嫦蛩季S不是要將本來容易解決的問題復(fù)雜化,而是通過逆向思維去尋找更為簡便的方法,因此在實(shí)際教學(xué)中要明確這一點(diǎn),切忌將逆向思維復(fù)雜化,以至于讓學(xué)生感覺逆向思維似乎更加難以消化。
2.綜合法與分析法
作為數(shù)學(xué)解析上的一種綜合分析法,逆向思維能力的培養(yǎng)要求學(xué)生們要從已知的條件著手,根據(jù)相關(guān)概念和定義逐步分析推導(dǎo),最終尋找到緣由。即在分析法的使用過程中,學(xué)會先果后因的解析思維,要從結(jié)果入手尋找原因,如在日常生活中,張三在山里迷了路,救援人員從駐地出發(fā),逐步尋找,直至找到他,這是“綜合法”;而張三自己找路,直至回到駐地,這是“分析法”。即綜合法是“由因及果”的過程,分析法是“執(zhí)果索因”的過程。
三 逆向思維的課堂教學(xué)培養(yǎng)
高中數(shù)學(xué)教學(xué)的逆向思維能力培養(yǎng)需要建立在大量題海戰(zhàn)術(shù)和反復(fù)練習(xí)之上,要加強(qiáng)教師對學(xué)生的引導(dǎo)作用,以互問式的方法來實(shí)現(xiàn)逆向思維能力的培養(yǎng)。
1.正向思維與逆向思維的比較
比較是讓學(xué)生們了解逆向思維的有效方法,通過正向思維和逆向思維帶來的求解過程的對比,使學(xué)生明白逆向思維的可操作性和簡便性,是訓(xùn)練其反面求解的有效方法。如在對于正向思維感到解題困難的題目中,逆向思維的簡便化就能引起學(xué)生們的興趣,能有效提高學(xué)生們逆向思維的能力,讓學(xué)生們明白難解的題目在正向思維無法解決的情況下,通過逆向思維思考可能會找到解題的方法和技巧,久而久之,學(xué)生們便會逐漸形成逆向思維的習(xí)慣。
2.重視互逆關(guān)系的公式和法則
高中數(shù)學(xué)中有許多具有互逆關(guān)系的公式和法則,重視對其結(jié)構(gòu)的分析和求證的解析,將有利于學(xué)生逆向思維能力的培養(yǎng)。如在冪運(yùn)算時(shí)就要注意其公式及法則的運(yùn)用,要求學(xué)生們計(jì)算62+3=( ),am-n=( )時(shí),以填空的形式來強(qiáng)化學(xué)生們的逆向思維能力。高中數(shù)學(xué)中許多概念和定義都有其逆運(yùn)用,這就要求我們在實(shí)際教學(xué)中重視這些逆運(yùn)用,通過對學(xué)生的引導(dǎo)和激發(fā)來促使學(xué)生進(jìn)行雙向思維,依據(jù)概念和定義來強(qiáng)化定理及命題的逆運(yùn)用,將對培養(yǎng)學(xué)生的逆向思維能力起到積極的作用。
3.辯證分析
從高中政治哲學(xué)辯證法的部分來詮釋,逆向思維能力的培養(yǎng)要從矛盾的對立面去思考問題,遵循著“執(zhí)因索果”的理念,從命題的不同方面來引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行逆向思維,從而提高學(xué)生辯證分析問題和解決問題的能力。
4.加強(qiáng)逆向思維的訓(xùn)練
加強(qiáng)逆向思維訓(xùn)練最常用的方法是給出一個(gè)命題并要求學(xué)生們判斷它的正誤,一般情況下給出一個(gè)命題,讓學(xué)生積極尋找命題成立的原因。要從證明的結(jié)論出發(fā),逐步尋求推證過程,使每一步結(jié)論成立的充分條件,直至最后,把要證明的結(jié)論歸結(jié)為判定一個(gè)明顯成立的條件(已知條件、定理、定義、公理等)為止。
通過長時(shí)間的舉反例訓(xùn)練,有利于學(xué)生深入了解定義和概念,并能有效利用定理間的逆向關(guān)系來思考和解決問題,與此同時(shí),在培養(yǎng)逆向思維能力的過程中,能讓學(xué)生尋找到概念間、定理間的相互關(guān)聯(lián),并能學(xué)會舉一反三。
【關(guān)鍵詞】逆向思維 結(jié)構(gòu)定勢 功能定勢 狀態(tài)定勢 因果定勢
教育承載著培養(yǎng)創(chuàng)新人才的重任,創(chuàng)新性人才需要?jiǎng)?chuàng)造性思維,而創(chuàng)造性思維的一個(gè)重要組成就是逆向思維。逆向思維從思維過程的指向性來看,和正向(常規(guī))思維方向相反而又相互聯(lián)系,學(xué)生的日常學(xué)習(xí)對正向思維關(guān)注較多,很容易造成消極的思維定勢,因此,在數(shù)學(xué)教學(xué)中應(yīng)格外注重“逆向思維”能力的培養(yǎng)。
能力與知識(包括隱性的)是相輔相成的,在高中數(shù)學(xué)內(nèi)容中,很多知識都與“逆向思維”有關(guān),如分析法、逆運(yùn)算(如對數(shù)就是指數(shù)的逆運(yùn)算)或逆命題(三垂線逆定理等)、充要條件、反函數(shù)、反三角函數(shù)、立體幾何中的性質(zhì)定理與判定定理等,只要揭示“逆向”本質(zhì),不但能讓學(xué)生將新知識合理建構(gòu)在原有知識體系上,達(dá)到溫故知新的效果,還能讓學(xué)生不斷認(rèn)識逆向思維的過程和方法。
但是,僅憑這樣,還是難以具有逆向思維能力。因?yàn)椤澳嫦蛩季S”是相對于正向而言的,它的存在價(jià)值就在于小概率思維,就在于“正難則反”的一種策略觀,如果不經(jīng)過真正的逆向訓(xùn)練,著實(shí)難見成效。大多數(shù)學(xué)生在解決問題時(shí),會碰到“正難”,但卻不習(xí)慣也不善于“則反”,其原因是學(xué)生的大量訓(xùn)練往往是“類型+方法”式的,學(xué)生在大量的思維定勢中嘗到的是甜頭,而不是苦頭。一旦碰到解決不了的問題時(shí),也只會怪罪于問題太難,技巧性太強(qiáng),不能上升到一般的方法層面。其實(shí),運(yùn)用逆向思維重建心理過程的方向也有其一定的方法,合理逆向思維的過程往往是成功克服思維定勢的過程。在逆向思維的培養(yǎng)過程中,一定要注重克服常見的思維定勢。
常見的思維定勢有以下四類:結(jié)構(gòu)定勢、功能定勢、狀態(tài)定勢和因果定勢,它們分別為相對于結(jié)構(gòu)逆向思維、功能逆向思維、狀態(tài)逆向思維和因果逆向思維。為了克服長期正向思維對逆向思維的影響,減低正逆向思維聯(lián)結(jié)的難度,教師在各類數(shù)學(xué)問題解決中,一定要有意識地讓學(xué)生明白思維瓶頸所在,積極克服思維定勢的消極影響,開拓、培養(yǎng)學(xué)生的逆向思維。
一 克服結(jié)構(gòu)性定勢,培養(yǎng)結(jié)構(gòu)逆向思維
結(jié)構(gòu)定勢最為極端的一種表現(xiàn),就是數(shù)學(xué)哲學(xué)中的結(jié)構(gòu)主義(構(gòu)造主義),它認(rèn)為要證明一個(gè)數(shù)學(xué)對象存在就必須把它構(gòu)造出來。這顯然與我們的數(shù)學(xué)主流思想是不吻合的。過度依賴結(jié)構(gòu),有時(shí)會造成一定的思維障礙。看到“ ”,就想到里面一定是平方式;看到“-α”,就覺得一定是負(fù)角;看到“α+β”就覺得一定是兩角和;無視題解目標(biāo),僵化地認(rèn)為變形形式就應(yīng)符合一般化簡要求。比如,在判斷函數(shù)f(x)= 的單調(diào)性(題1)中,學(xué)生很少會想到分子有理化(分母無理化),因?yàn)榇鷶?shù)式分母不能是無理式的結(jié)構(gòu)定勢僵化了思維,束縛了學(xué)生思維的逆向轉(zhuǎn)換。
二 克服功能性定勢,培養(yǎng)功能逆向思維
數(shù)學(xué)來源于生活,又應(yīng)用于生活,數(shù)學(xué)有著強(qiáng)大的功能,大到學(xué)科分支或重要的思想與方法,小到某個(gè)小知識點(diǎn)或某種數(shù)學(xué)技巧。正因如此,數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中,也往往會產(chǎn)生各種功能性定勢。
比如,在本文題1中,不但是結(jié)構(gòu)定勢,也是關(guān)于有理化技巧的功能定勢(認(rèn)為只能對分母實(shí)施有理化)。又如,在“積、商、冪的對數(shù)公式”初步學(xué)習(xí)中,學(xué)生對形如“l(fā)oga(x3y)分解成loga x 和loga y”的要求易如反掌,但對簡單的“l(fā)g2+lg5=?”卻一時(shí)拐不過彎,究其原因,由視覺連帶造成了從左到右的結(jié)構(gòu)性定勢,又進(jìn)一步造成了公式(等式形式)運(yùn)用從左到右的功能性思維定勢,這種定勢相當(dāng)普遍,阻礙了學(xué)生對公式的靈活運(yùn)用。所以,教師在教學(xué)中應(yīng)不時(shí)強(qiáng)調(diào)公式有其逆用的功能,并配以一定的練習(xí)。
再如,在指數(shù)函數(shù)的圖像與性質(zhì)教學(xué)中,往往已知函數(shù)和求指數(shù)函數(shù)的各類性質(zhì)(定點(diǎn)、單調(diào)性等)不同,但事實(shí)上,利用數(shù)形結(jié)合,不僅可以探求性質(zhì),也可以根據(jù)函數(shù)的具體性質(zhì),去求它的解析式,這是相當(dāng)重要的??朔瘮?shù)性質(zhì)學(xué)習(xí)中的這種功能定勢,有意識地引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行功能性逆向轉(zhuǎn)換,在培養(yǎng)逆向思維的同時(shí),又能為學(xué)生今后學(xué)習(xí)解析幾何奠定基礎(chǔ),因?yàn)楦鶕?jù)曲線性質(zhì)求曲線方程以及根據(jù)曲線方程求曲線性質(zhì)是解析幾何的兩大中心任務(wù)。這種功能性逆向思維的正向遷移無疑會使學(xué)生受益匪淺。
三 克服狀態(tài)性定勢,培養(yǎng)狀態(tài)逆向思維
在數(shù)學(xué)中經(jīng)常遇到狀態(tài)性定勢。比如,已知f(x)=(x+2)/(4-x),求f -1(-2)的值,學(xué)生的常見方法是:先求反函數(shù),然后再求值。學(xué)生的主要思維障礙就在于對f -1(-2)中的-2存在著狀態(tài)定勢,總認(rèn)為它是一個(gè)自變量,對應(yīng)的是x,如果對這個(gè)狀態(tài)不存在定勢,那么就容易想到它其實(shí)就是原函數(shù)的一個(gè)函數(shù)值。故此,教師應(yīng)點(diǎn)破實(shí)質(zhì),使學(xué)生對自己的思維定勢有一個(gè)明確的認(rèn)識,讓學(xué)生真正能“吃一塹長一智”。
函數(shù)、方程、不等式是數(shù)學(xué)的三大代數(shù)形式,它們相互聯(lián)系又相互轉(zhuǎn)換,在許多題目中,都需要克服狀態(tài)性定勢。
比如:在求 的值域中,我們就需要克服狀
態(tài)性定勢,將由函數(shù)轉(zhuǎn)換成方程來進(jìn)一步解決。只有不斷聯(lián)系并轉(zhuǎn)換,才能克服狀態(tài)性定勢,從單一的逆向反轉(zhuǎn)走向多維的逆向轉(zhuǎn)換,并開拓逆向思維,培養(yǎng)出較高的逆向思維品質(zhì)。
四 克服因果性定勢,培養(yǎng)因果逆向思維
數(shù)學(xué)是注重邏輯的學(xué)科,因果關(guān)系是數(shù)學(xué)學(xué)科中表現(xiàn)最為普遍的一種關(guān)系,但是,若學(xué)生只會想當(dāng)然地將“已知”看成“因”,將“未知”看成“果”,或者始終將命題的條件看成“因”,將結(jié)論看成“果”,那么,就會形成學(xué)習(xí)中的因果定勢,阻礙學(xué)習(xí)的進(jìn)一步發(fā)展。
學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)往往有這樣的困惑:聽老師講或看別人做覺得不難,但是自己卻不會做,這個(gè)問題的根源就在于“只知其然,不知其所以然?!爆F(xiàn)成的解答往往是從因到果進(jìn)行演繹的,而問題解決思路的得出卻又常常依賴于“執(zhí)果索因”的分析。所以,必須培養(yǎng)學(xué)生進(jìn)行因果反轉(zhuǎn)式的思維訓(xùn)練。
數(shù)學(xué)歸納法的第二步證明就是一類很好的例子。又如,在學(xué)習(xí)單調(diào)性及反函數(shù)后,可以讓學(xué)生思考反函數(shù)的單調(diào)性與原函數(shù)的單調(diào)性有何關(guān)系,這里就有著典型的因果逆向思維特征。教師在教學(xué)中,重點(diǎn)不僅是告訴學(xué)生或與學(xué)生共同推導(dǎo)這個(gè)重要推論,更重要的是喚醒學(xué)生因果逆向思維的自覺意識,讓學(xué)生知道突破思維定勢,就猶如突破了思維瓶頸,讓學(xué)生感受到逆向思維是創(chuàng)新的一種新源泉。
綜上所述,這四種逆向思維定勢并不總是單獨(dú)存在,教師多方位、多角度的關(guān)注,定能使教學(xué)處處體現(xiàn)出獨(dú)到魅力,啟發(fā)學(xué)生突破思維瓶頸,在逆向思維能力的發(fā)展上突飛猛進(jìn)。
參考文獻(xiàn)
[1]唐慶華.新課標(biāo)環(huán)境下克服思維定勢負(fù)遷移之策略[j].中學(xué)數(shù)學(xué)雜志(高中版),2008(1)
[2]龍必增.在數(shù)學(xué)教學(xué)中如何克服思維定勢的消極影響[j].黔東南民族師范高等??茖W(xué)校學(xué)報(bào),2002(6)
[3]趙維波.數(shù)學(xué)教學(xué)中如何培養(yǎng)學(xué)生的逆向思維[j].中學(xué)課程輔導(dǎo) 教學(xué)研究,2010(17)
關(guān)鍵詞:逆向思維;求異思維;逆向思維的培養(yǎng)
【中圖分類號】G633.6
逆向思維也叫求異思維,它是對司空見慣的似乎已成定論的事物或觀點(diǎn)反過來思考的一種思維方式。敢于"反其道而思之",讓思維向?qū)α⒚娴姆较虬l(fā)展,從問題的相反面深入地進(jìn)行探索,樹立新思想,創(chuàng)立新形象。當(dāng)大家都朝著一個(gè)固定的思維方向思考問題時(shí),而你卻獨(dú)自朝相反的方向思索,這樣的思維方式就叫逆向思維。逆向思維是數(shù)學(xué)思維的一個(gè)重要組成部分,是進(jìn)行思維訓(xùn)練的載體.加強(qiáng)從順向思維轉(zhuǎn)向逆向思維的培養(yǎng),能有效地提高學(xué)生思維能力和創(chuàng)新意識.數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中逆向思維能力的培養(yǎng)不是一朝一夕的事,需要我們教師在平時(shí)的教學(xué)中多注意積累,有意識地利用各種教學(xué)的手段和方法進(jìn)行一些逆向思維的嘗試,并讓學(xué)生逐步適應(yīng)和習(xí)慣。學(xué)生一旦掌握了逆向思維的方法,就突破了習(xí)慣思維的方向,克服思維定勢的束縛,常常使人頓開茅塞,甚至絕處逢生。所以,我想對數(shù)學(xué)教學(xué)中如何加強(qiáng)學(xué)生數(shù)學(xué)逆向思維能力的培養(yǎng)方面進(jìn)行些膚淺的的探討。
1.培養(yǎng)學(xué)生雙向運(yùn)用知識的意識。
數(shù)學(xué)中所有知識的概念、原理、法則以及思維方式都具有雙向性。概念的定義和分類一般具有對稱性,這種對稱性就是一種雙向性的表現(xiàn),例如:"有理數(shù)和無理數(shù)統(tǒng)稱為實(shí)數(shù)"與"實(shí)數(shù)就是有理數(shù)和無理數(shù)"就是明顯的對稱。數(shù)學(xué)命題都有其逆定理,只是逆定理是否成立而已,數(shù)學(xué)中還存在大量的可逆定理,例如:"勾股定理'和"勾股定理的逆定理"。就數(shù)學(xué)方法而言,特殊化與一般化、具體化與抽像化、分析與綜合、歸納與演繹等,其思維方向都是可逆的,存在著兩個(gè)相反方向。充分運(yùn)用知識的雙向性,培養(yǎng)學(xué)生雙向雙向運(yùn)用知識的意識,是培養(yǎng)逆向思維能力的重要措施。例如:某次乒乓球比賽共有101名運(yùn)動(dòng)員參加,如果采用淘汰制,那么覺出冠軍共需安排對少場比賽?對于這個(gè)問題,習(xí)慣思維方向是從勝利者的角度考慮:第一輪比賽,100名參加安排50場,一人落空,有51人進(jìn)入下一輪。第二場比賽:50人參加,安排25場,1人落空,有26人參加下一輪。......這就是順向思維,但思維繁瑣。如果改為逆向思維,從失敗者的角度考慮:每場比賽淘汰一名失敗者,決出冠軍的過程共有100個(gè)失敗者,所以,應(yīng)安排100場。在這個(gè)過程中,學(xué)生從不同的方向考慮,得到同一結(jié)果,潛意識的形成雙向思維。
2.在解題中培養(yǎng)逆向思維
數(shù)學(xué)解題就要注重解題策略,解題策略在數(shù)學(xué)問題解決中具有重要的作用,逆向思維就是常見的解題策略之一。在順推遇到困難時(shí)可以考慮逆推,直接政法受受堵時(shí)可以考慮間接證法,探討可能性失敗時(shí)轉(zhuǎn)向考察不可能性等等,都是使思維走向相反方向。這種逆向思維常??梢詫?dǎo)致全新的思維和方法,因而應(yīng)當(dāng)成為數(shù)學(xué)解題的策略。比如在證明一道幾何命題時(shí),老師常要求學(xué)生從所證的結(jié)論著手,結(jié)合圖形,已知條件,層層推導(dǎo),問題最終迎刃而解。養(yǎng)成"要證什么,則需先證什么,能證出什么"的思維方式。
(1)、在運(yùn)用定義解題時(shí)培養(yǎng)學(xué)生的逆向思維.
數(shù)學(xué)定義總是雙向的,我們在平時(shí)的教學(xué)中,習(xí)慣于從左到右的運(yùn)用,形成了定性思維,對于逆用很不習(xí)慣。因此在定義的教學(xué)中,除了讓學(xué)生理解定義本身及其應(yīng)用外,還要善于引導(dǎo)啟發(fā)學(xué)生逆向思考,從而加深對定義的理解與拓展。在平面幾何定義、定理的教學(xué)中,滲透一定量的逆向思考問題,強(qiáng)調(diào)其可逆性與相互性,對培養(yǎng)學(xué)生推理證明的能力大有裨益。教師在分析習(xí)題時(shí)要抓住時(shí)機(jī),有意識地培養(yǎng)學(xué)生把某些具有可逆關(guān)系的題對照起來解,有助于加強(qiáng)學(xué)生的逆向思維能力。例如:在ABC中D、E分別是AB、AC上的任意兩點(diǎn),用反證法證明,BE與AC不能互相平分。證明:假設(shè)BE與AC可以平兩條相互平分的線段的端點(diǎn)間可以做出一個(gè)平行四邊形,這應(yīng)該知道吧你先做出一個(gè)圖形出來,那么∠BDE+∠DEC=180°'而這是三角形外角得出來的而∠BDE+∠DEC=(∠A+∠AED)+(∠A+∠ADE)=(∠A+∠AED+∠ADE)+∠A=180°+∠A=180°,∠A=0°,這顯然是不可能的。所以原命題題成立。
(2)、運(yùn)用數(shù)學(xué)公式、法則、性質(zhì)解題時(shí)進(jìn)行逆向思維訓(xùn)練
教學(xué)實(shí)踐表明,學(xué)生對公式、法則、性質(zhì)的逆向運(yùn)用不習(xí)慣,缺乏應(yīng)有的潛意識,思維定勢在順向應(yīng)用上,所以在教學(xué)中應(yīng)強(qiáng)調(diào)逆向運(yùn)用.公式從左到右及從右到左,這樣的轉(zhuǎn)換正是由順向思維轉(zhuǎn)到逆向思維的能力的體現(xiàn).因此,當(dāng)講授完一個(gè)公式及其應(yīng)用后,緊接著舉一些公式的逆應(yīng)用的例子,可以開闊思維空間.在代數(shù)中公式的逆向應(yīng)用比比皆是.如在教學(xué)多項(xiàng)式的乘法公式和因式分解時(shí),利用完全平方公式(a+b)2=a2+2ab+b2和運(yùn)用公式進(jìn)行因式分解a2+2ab+b2=(a+b)的互逆關(guān)系。恰當(dāng)合理地把公式、法則和性質(zhì)等知識進(jìn)行逆用,能巧妙、簡捷、準(zhǔn)確地解決某些數(shù)學(xué)問題,同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生靈活解決問題的能力.。
通過這些數(shù)學(xué)基本方法的訓(xùn)練,使學(xué)生認(rèn)識到,當(dāng)一個(gè)問題用一種方法解決不了時(shí),常轉(zhuǎn)換思維方向,可進(jìn)行反面思考,從而提高逆向思維能力。
總之,逆向思維在中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中具有十分重要的作用。學(xué)生運(yùn)用逆向思維可以加深對基礎(chǔ)知識的理解和掌握,可以發(fā)現(xiàn)一些解題技巧,可以培養(yǎng)創(chuàng)造能力,同時(shí)還能提高分析問題的能力,加強(qiáng)邏輯思維,開拓思維。因此,教師在教學(xué)中應(yīng)注意培養(yǎng)學(xué)生的逆向思維能力,破除思維的定勢,跳出一般的軌跡,從而提高學(xué)生的思維能力和創(chuàng)新能力。
參考文獻(xiàn)
[1]《中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)與實(shí)踐研究》李玉琪主編
【關(guān)鍵詞】高中數(shù)學(xué);思維;能力
【中圖分類號】G42 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】1009-5071(2012)03-0244-01
學(xué)生的思維能力一般是指正向思維即由因到果,分析順理成章,和逆向思維是指由果索因,知本求源,從原問題的相反方向著手的一種思維。加強(qiáng)從正向思維轉(zhuǎn)向逆向思維的培養(yǎng),能有效地提高學(xué)生思維能力和創(chuàng)新意識。因此,在課堂教學(xué)中必須加強(qiáng)學(xué)生逆向思維能力的培養(yǎng)。傳統(tǒng)的教學(xué)模式往往注重正向思維而淡化了逆向思維能力的培養(yǎng)。課堂教學(xué)結(jié)果表明:許多學(xué)生之所以處于低層次的學(xué)習(xí)水平,有一個(gè)重要因素,即逆向思維能力薄弱,定性于順向?qū)W習(xí)公式、定理等并加以死板套用,缺乏創(chuàng)造能力、觀察能力、分析能力和開拓精神。為全面推進(jìn)素質(zhì)教育,加強(qiáng)對學(xué)生的各方面能力的培養(yǎng),打破傳統(tǒng)的教育理念,在此我從以下幾方面談?wù)剬W(xué)生的逆向思維的培養(yǎng)。
1 逆向思維在數(shù)學(xué)概念教學(xué)中的思考與訓(xùn)練
高中數(shù)學(xué)中的概念、定義總是雙向的,不少教師在平時(shí)的教學(xué)中,只注意了從左到右的運(yùn)用,于是形成了思維定勢,對于逆用公式法則等很不習(xí)慣。因此在概念的教學(xué)中,除了讓學(xué)生理解概念本身及其常規(guī)應(yīng)用外,還要善于引導(dǎo)啟發(fā)學(xué)生反過來思考,從而加深對概念的理解與拓展。例如:集合A是集合B的子集時(shí),A交B就等于A,如果反過來,已知A交B等于A時(shí),就可以用A是B的子集了。因此,在教學(xué)中應(yīng)注意這方面的訓(xùn)練,以培養(yǎng)學(xué)生逆向應(yīng)用概念的基本功。當(dāng)然,在平常的教學(xué)中,教師本身應(yīng)明確哪些定理的逆命題是真命題,才能適時(shí)訓(xùn)練學(xué)生。
2 逆向思維在數(shù)學(xué)公式逆用的教學(xué)
一般數(shù)學(xué)公式從左到右運(yùn)用的而有時(shí)也會從右到左的運(yùn)用,這樣的轉(zhuǎn)換正是由正向思維轉(zhuǎn)到逆向思維的能力的體現(xiàn)。在不少數(shù)學(xué)習(xí)題的解決過程中,都需要將公式變形或?qū)⒐健⒎▌t逆過來用,而學(xué)生往往在解題時(shí)缺乏這種自覺性和基本功。因此,在教學(xué)中應(yīng)注意這方面的訓(xùn)練,以培養(yǎng)學(xué)生逆向應(yīng)用公式、法則的基本功。因此,當(dāng)講授完一個(gè)公式及其應(yīng)用后,緊接著舉一些公式的逆應(yīng)用的例子,可以給學(xué)生一個(gè)完整、豐滿的印象,開闊思維空間。在三角公式的逆向應(yīng)用比比皆是。如兩角和與差公式的逆應(yīng)用,倍角公式的逆應(yīng)用,誘導(dǎo)公式的逆應(yīng)用,同角三角函數(shù)間的關(guān)系公式的逆應(yīng)用等。又如同底數(shù)冪的乘法的逆應(yīng)用。這組公式若正向思考只能解決部分問題,但解答不了全部問題,如果靈活逆用公式,則會出奇制勝。故逆向思維可充分發(fā)揮學(xué)生的思考能力,有利于思維廣闊性的培養(yǎng),也可大大刺激學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的主觀能動(dòng)性與探索數(shù)學(xué)奧秘的興趣性。
3 逆向思維在數(shù)學(xué)逆定理的教學(xué)
高中數(shù)學(xué)中每個(gè)定理都有它的逆命題,但逆命題不一定成立,經(jīng)過證明后成立即為逆定理。逆命題是尋找新定理的重要途徑。在立體幾何中,許多的性質(zhì)與判定都有逆定理。如:三垂線定理及其逆定理的應(yīng)用。直線與平面平行的性質(zhì)與判定,平面與平面的平行的性質(zhì)與判定,直線與平行垂直的性質(zhì)與判定等,注意它的條件與結(jié)論的關(guān)系,加深對定理的理解和應(yīng)用,重視逆定理的教學(xué)應(yīng)用對開闊學(xué)生思維視野,活躍思維是非常有益的。
4 強(qiáng)化學(xué)生的逆向思維訓(xùn)練
一組逆向思維題的訓(xùn)練,即在一定的條件下,將已知和求證進(jìn)行轉(zhuǎn)化,變成一種與原題目似曾相似的新題型。在研究、解決問題的過程中,經(jīng)常引導(dǎo)學(xué)生去做與習(xí)慣性思維方向相反的探索。其主要的思路是:順推不行就考慮逆推;直接解決不了就考慮間接解決;從正面人手解決不了就考慮從問題的反面人手;探求問題的可能性有困難就考慮探求其不可能性;用一種命題無法解決就考慮轉(zhuǎn)換成另一種等價(jià)的命題。正確而又巧妙地運(yùn)用逆向轉(zhuǎn)換的思維方法解數(shù)學(xué)題,常常能使人茅塞頓開,突破思維的定勢,使思維進(jìn)入新的境界,這是逆向思維的主要形式。經(jīng)常進(jìn)行這些有針對性的“逆向變式”訓(xùn)練,創(chuàng)設(shè)問題情境,對逆向思維的形成起著很大作用。
談敏
(南京市秦淮中學(xué),江蘇 南京 211100)
摘 要:在高中數(shù)學(xué)解題過程中,幫助學(xué)生培養(yǎng)逆向思維能力,引導(dǎo)他們正確而巧妙地利用逆向思維,不僅有助于學(xué)生突破思維定勢,改變其思維結(jié)構(gòu),進(jìn)入新的境界,還可以使他們的思維靈活性和深刻性得到培養(yǎng),分析和解決問題的綜合能力也能進(jìn)一步得到提高。本文從定義、定理、公式等幾方面的應(yīng)用對逆向思維在數(shù)學(xué)解題中的應(yīng)用進(jìn)行了論述。
關(guān)鍵詞:逆向思維;高中數(shù)學(xué)解題;應(yīng)用
逆向思維是一種與正向思維相反,從問題的反面進(jìn)行思考的思維方式,也就是把命題的結(jié)論作為出發(fā)點(diǎn),進(jìn)而找尋結(jié)論成立的充要條件或者充分條件。在高中數(shù)學(xué)的教學(xué)過程中,教師應(yīng)該意識到逆向思維的重要性,結(jié)合教材,培養(yǎng)學(xué)生的逆向思維能力,積極地引導(dǎo)學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中正確有效的利用逆向思維,由根索源,反向思考,激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識,完善他們的綜合知識,更好地完成教學(xué)目標(biāo),提升學(xué)生的分析能力。本文作者通過對實(shí)際數(shù)學(xué)問題的解析,探討了逆向思維在數(shù)學(xué)解題過程中的應(yīng)用。
一、逆向思維的含義和培養(yǎng)
逆向思維是一種發(fā)散性思維,是指人們從問題的反面出發(fā),從問題的對立面去思考問題的答案。逆向思維的特點(diǎn)是另辟蹊徑,從不同的角度思考問題,思路寬廣,靈活多變,考慮精細(xì),且答案新穎。逆向思維幫助學(xué)生突破思維定勢,產(chǎn)生新的思考方法,發(fā)現(xiàn)新知識,開拓認(rèn)識的新領(lǐng)域,形成新的思考方法以及新的科學(xué)理論的思維方式。在高中數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)過程中,培養(yǎng)學(xué)生逆向思維能力的關(guān)鍵在于挖掘數(shù)學(xué)知識的逆向思維素材,并選擇典型的逆向思維范例。其主要途徑有:1、通過數(shù)學(xué)定義的逆向思維。例如,關(guān)于異面直線的定義:不在一個(gè)平面內(nèi)的任何兩條直線都是異面關(guān)系;2、通過數(shù)學(xué)定理的逆向思維。雖然并非所有定理的逆命題都正確,但是引導(dǎo)學(xué)生對定理的逆命題進(jìn)行探討,驗(yàn)證其是否正確,是指導(dǎo)學(xué)生研究新問題的有效方法;3、通過數(shù)學(xué)公式的逆向思維。公式的兩邊是等價(jià)的,其本身是雙向的,平時(shí)學(xué)生在運(yùn)用公式時(shí)總是習(xí)慣地由左至右,化繁為簡。但在一些數(shù)學(xué)習(xí)題中對公式進(jìn)行逆向應(yīng)用,由右到左,由簡到繁能更好地對問題進(jìn)行解答,有助于學(xué)生形成解題技巧,而且又利于提高他們的解題能力,培養(yǎng)其逆向思維能力,使他們的思維得到鍛煉;4、在數(shù)學(xué)基本概念的學(xué)習(xí)過程中培養(yǎng)學(xué)生的逆向思維能力。例如在對“直角三角形”的定義進(jìn)行講解時(shí),教師可以采用如下的形式:正向思維:有一個(gè)角為90度的三角形稱之為直角三角形。逆向思維:直角三角形中必須有一個(gè)角為90度。另外,在教學(xué)過程中,教師要明確哪些定理的逆命題是真命題;5、通過反證法,分析法,待定系數(shù)法等培養(yǎng)學(xué)生的逆向思維能力。
二、逆向思維在高中數(shù)學(xué)解題中的一些具體應(yīng)用實(shí)例
(一)逆用定義
以雙曲線定義為例,若點(diǎn)P的軌跡是雙曲線,則等式 恒成立。
例1(福建卷)已知F1,F(xiàn)2是雙曲線 (a>0,b>0)的兩個(gè)焦點(diǎn),以線段F1F2為邊作正三角形MF1F2,若邊MF1的中點(diǎn)在雙曲線上,則雙曲線的離心率是()
解:因?yàn)镸F1F2是正三角形且邊MF1的中點(diǎn)在雙曲線上,則設(shè)設(shè)邊MF1的中點(diǎn)為P,有角F1PF2=90°,角PF1F2=60°,從而
所以根據(jù)雙曲線的定義可知
解得 ,故選D。
點(diǎn)評:當(dāng)已知是何種圓錐曲線且與兩焦點(diǎn)有關(guān)時(shí),可直接利用定義求解,以達(dá)到簡縮思路、簡化運(yùn)算的目的。
(二)定理的逆用
勾股定理的逆定理是判斷三角形為銳角或鈍角的一個(gè)簡單的方法。若c為最長邊,且a²+b²=c²,則ABC是直角三角形。如果a²+b²>c²,則ABC是銳角三角形。如果a²+b²<c²,則ABC是鈍角三角形。
例2 如圖1所示,在四邊形ABCD中,AB:BC:CD:DA=2:2:3:1,且角B=90°,求角BAD的度數(shù)。
解:設(shè)AD=a,則AB=BC=2a,CD=3a,連接AC,三角形ABC為等腰三角形,所以角BAC=45°,在Rt三角形中,由勾股定理得AC2=AB2+BC2=2AB2=8a2,又因?yàn)锳D2=a2,CD2=9a2,所以AC2+AD2=CD2。
由勾股定理的逆定理知三角形CAD是直角三角形。
所以角CAD=90°,角BAD=角BAC+角CAD=45°+90°=135°。
圖1
(三)公式的逆用
根據(jù)所求式子的結(jié)構(gòu)特征及要求,把已知式子變成公式的變形形式或逆用形式,再進(jìn)行變形的方法叫公式的變形及逆用法。比如對于兩角和與差正切公式
可以變形為
即顯示了兩角正切乘積與正切和與差的關(guān)系,若α+β是特殊角,可直接找出它們的關(guān)系。
例3:求tan17°+tan43°+ tan17°•tan43°的值。
分析:注意17°+43°=60°
解:因?yàn)?nbsp; =tan60°=tan(17°+43°)=(tan17°+tan43°)/(1-tan17°tan43°)
所以 tan17°+tan43°= (1-tan17°tan43°)
所以 原式= (1-tan17°tan43°)+ tan17°•tan43°= 。
(四)反證法與分析法,待定系數(shù)法等的應(yīng)用
反證法,分析法和待定系數(shù)法等重要的數(shù)學(xué)方法也都是通過逆向思維體現(xiàn)出來的。
例4:已知b=b1+b2,其中b1與a成正比例關(guān)系,b2與a成反比例關(guān)系,并且當(dāng)a=1時(shí),b=4;a=2時(shí),b=5,求b與a之間存在的函數(shù)關(guān)系。
解:依題意,設(shè)b1=k1a,b2=k2/a,則b=b1+b2=k1a+k2/a。由已知條件可列方程組
解得k1=2,k2=2。因此,b與a之間的函數(shù)關(guān)系式為b=2a+2/a。
綜上所述,在數(shù)學(xué)解題中,當(dāng)應(yīng)用常規(guī)正向思維受阻,或者需要迂回曲折才能找到答案時(shí),改為應(yīng)用逆向思維,往往能得到更為簡單的解答,開拓出新的解答途徑。因此,在平時(shí)的教學(xué)過程中,重視對學(xué)生逆向思維能力的培養(yǎng),可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)其數(shù)學(xué)思維,以及思維的敏捷性,并且有助于提高學(xué)生的綜合能力,開發(fā)其智力。
參考文獻(xiàn):
[1]顧秀明.淺談中學(xué)數(shù)學(xué)中逆向思維方法的應(yīng)用—以定義、定理、公式的逆用為例[J].理科愛好者(教育教學(xué)),2009,1(4).
[2]張恩祥.試論逆向思維在高中數(shù)學(xué)中的應(yīng)用[J].理科愛好者(教育教學(xué)版),2012,4(4).