張蕾
【摘要】數(shù)學這門學科具有較強的思維性和邏輯性,其中逆向思維較為常用,是培養(yǎng)思維能力的重要載體.在數(shù)學實踐活動中,逆向思維既能提升學習成效,也能促進日常的學習,值得進一步推廣和應用.本文首先對逆向思維進行概述,然后剖析初中數(shù)學逆向思維培養(yǎng)中存在的問題和具體應用方式,最后探討培養(yǎng)策略,希望能夠為初中數(shù)學教學提供參考.
【關鍵詞】初中數(shù)學;命題學習;逆向思維
隨著科教興國戰(zhàn)略的逐步落地,我國教育體制取得了長遠的發(fā)展,教育目標和要求不斷完善與更新.在初中數(shù)學教學中,逆向思維的應用更加普遍.常規(guī)條件下,學生大多利用正向思維來解題,這種思維較為固化,限制了自身創(chuàng)新能力的發(fā)揮,阻礙了學生技能和別的學科內(nèi)容之間的聯(lián)系,基于此,在日常學習過程中應逐步強化逆向思維,全面提升學生的解題效率.
1 逆向思維簡析
逆向思維,是指從相反的角度,方向來進行思考,從而將問題解決.這是在常規(guī)思維方式上的創(chuàng)新,將其應用到數(shù)學學習活動中,實際上是基于已知原理和推論進行反向推導,以此找到對應的已知條件,完成解題.
逆向思維具有一定的邏輯性、較高的嚴密性和清晰的貫通性,從客觀層面而言,具有顯著的優(yōu)勢,因此,在數(shù)學教學活動中得到了廣泛應用.應用逆向思維既可提升學生的思維能力,還能促進概念的認知.概念學習是數(shù)學教學的基礎內(nèi)容,為此,廣大教師應強化概念認知培養(yǎng),讓學生走到深層認知領域.對于深入解析,其和發(fā)散思維延展緊密相連,學生若不能從正向思維層面來研究數(shù)學內(nèi)涵,則也無法結合正向思維高效運用法則.為此,實際教學中,應靈活應用逆向思維,這既可幫助學生得到全新的解題形式,還能開拓邏輯思維,增強概念認知.
2 初中數(shù)學逆向思維培養(yǎng)中存在的問題
2.1 傳統(tǒng)理念固化
素質教育的大力發(fā)展,促使數(shù)學教學活動愈發(fā)關注能力的提升,然而,仍然有部分教師沿用傳統(tǒng)教育理念,通過題海戰(zhàn)術來完成數(shù)學知識教育,致使廣大學生無法有效轉變現(xiàn)有的解題思維,出現(xiàn)思維固化的現(xiàn)象,進而阻礙了他們的素養(yǎng)發(fā)展.
2.2 存在定式思維
定式思維,即行為個體傾向通過固化的形式進行推理和解答.在初中階段,學生的學習活動非常容易受到教師思維培養(yǎng)模式的影響,從而產(chǎn)生定式思維,后期學生遇到特定問題時大多用同一思維進行處理,靈活性不高,無法從整體的角度進行思考.同時,學生日常所學公式與運算規(guī)律,均是從正向思維出發(fā)得出的,實際學習中非常容易形成固定思路,這在某種程度上阻礙了思維水平的提升.
3 逆向思維的具體應用
3.1 在數(shù)學命題方面的應用
在新課標下,教育教學較為突出逆向思維,廣大教師應在常規(guī)學習活動中逐步強化.在現(xiàn)有的學習中,大多通過背誦的方式完成法則和定理學習,致使數(shù)學解題較為單一,阻礙了知識的學習和掌握.基于此種情況,培養(yǎng)逆向思維十分必要,這能夠擴大知識掌握量,提升應用靈活性.例如,勾股定理和韋達定理逆定理得到了廣泛應用,由此可知逆向思維培養(yǎng)十分重要.
3.2 在公式和法則方面的應用
在數(shù)學知識架構內(nèi),運算法則有時會成對出現(xiàn),稱作互逆運算,較為代表的有加減法和實數(shù)乘方開方.眾所周知,數(shù)學等式具有一定雙向性,其左右兩邊能夠相互替換,絕大多數(shù)公式和法則均可通過等式加以表示,然而,某些學生傾向單邊應用公式和法則,由此形成思維定式,如果遇到公式和法則逆向變形問題,則非常容易步入思維誤區(qū),影響常規(guī)解題.為此,在公式和法則方面應強化逆向思維應用.
例如 以同底數(shù)冪除法內(nèi)容為例,可設計26×23,53×54問題,對前期內(nèi)容加以鞏固,明確計算過程會用到的法則,并在此之上完成題目( )×23=29,( )×54=57,經(jīng)由獨立分析,探究解題過程.在實際解題中認真觀察等式兩側,不難發(fā)現(xiàn),括號應填寫同底數(shù)冪,同時,依托同底數(shù)冪乘法一般法則完成運算.括號內(nèi)冪指數(shù)和相鄰冪指數(shù)的和為右邊冪指數(shù),經(jīng)此可通過逆向思維得出括號內(nèi)的答案.在上述解題步驟中,主要是通過同底數(shù)冪乘法一般法則完成解題.
另外,還可選用歸納總結的形式,利用自己的語言對運算法則進行總結,底數(shù)不變,指數(shù)相減,其中底數(shù)不能為0,指數(shù)都是正整數(shù).為增強學生的記憶深度,還可練習不同類型的習題,深化逆向思維應用.
由此可知,在法則和公式中,只有利用已知條件,明確互逆關系,學生方能全面回憶以往的知識點,并在新知識中構建逆向認知.經(jīng)由不同的試題,明確逆向思維的實際運用思路,進而在數(shù)學公式與法則中形成有效的記憶,利用逆向思維完成數(shù)學問題解答.
3.3 在定理方面的應用
在數(shù)學學習活動中,性質和定理至關重要,只要將性質與定理運用好,便能將問題有效解決.某些性質與定理具有一定互逆性,如同位角相等,兩直線平行,反之也一樣.在某些定理學習過程中,學生可以應用正逆交替法,闡明定理包含的逆向思維,有效找到解題路徑.
例如 以“線段垂直平分線的性質和判定”內(nèi)容為例,可先探究垂直平分線的內(nèi)涵,加強概念理解,再動手探究,推測結論.在探索環(huán)節(jié),獨立畫出線段AB,經(jīng)由尺規(guī)作圖,作出對應的垂直平分線,再在上方選取點C,將CA、CB連接起來,自主總結操作過程,認真觀察,得出結論.在上述學習中,要求每一個學生經(jīng)由操作實踐,用簡練的語言標明命題證明過程,不斷構建逆向思維.具體的操作步驟如下:畫出圖形、列明已知條件、列明求證過程、求解.如已知直線AB和MN相互垂直,交于點C,AC與CB相等,P點位于MN上,證明PA和PB相等.具體證明如下:MN和AB相互垂直,∠PCA和∠PCB相等,都是90°,對于△PCA和△PCB,AC和CB相等,∠PCA和∠PCB相等,PC是公共邊,則△PCA全等于△PCB,為此,PA和PB相等.經(jīng)此證明,學生可獨立得出線段垂直平分線的一般性質,依照圖形,列出符號語言,加強在數(shù)學性質方面的理解.由于AB和MN相互垂直,AB的中點為C,P為MN上一點,則PA和PB相等,此時,可通過逆向思維,借助相同方法來剖析命題逆命題的正確性,不斷提升思維能力.
3.4 在解題方面的應用
平行四邊形是初中數(shù)學中的基本內(nèi)容,其性質和判定等,在自身條件和結論中互為叛逆條件,對應證明過程也較為相輔相成.為此,可經(jīng)由對比學習完成逆向思維的培養(yǎng).待學生掌握對應的基礎內(nèi)容后,可嘗試探究典型例題,完成變式訓練,逐步增強逆向思維.
例如 平行四邊形ABCD中,E和F分別位于BC、AD上,CE與AF相等,試著猜想BE和DF具有何種關系,具體可從位置和數(shù)量等角度進行猜想,并加以證明.此問題旨在對平行四邊形的性質加以考查,先猜想再證明,這是一道考查逆向思維的且有代表性的習題.猜想BE和DF平行且相等.具體解答如下:已知四邊形ABCD是平行四邊形,則BC和AD平行且相等.因為BE=BC-CE,DF=AD-AF,又因為CE=AF,所以BE=DF,證明猜想成立.
4 逆向思維的培養(yǎng)策略
無論是正向思維還是逆向思維,均具有自身的價值,實際教學中應把兩種思維相互整合,不斷滲透到教學活動中.在解題過程中應用逆向思維可全面挖掘學習潛能,有效調(diào)動學習自主性.實際教學中,應逐步強化思維能力培養(yǎng),拓展思維寬度,提高思維靈敏度,具體可從以下幾個層面著手.
4.1 在思維意識上加強逆向思維
很大一部分學生都會應用正向思維,而逆向思維則是在正向思維之上進行的創(chuàng)新,它在創(chuàng)新教育的開展中具有重大的作用.為此,廣大教師需保證教學內(nèi)容全面、豐富,并將逆向思維合理應用其中,順利完成教師思維引導和日常學習應用之間的互動,不斷轉化成常態(tài)化思維,以便解題的高效完成.
4.2 在公式學習中加強逆向思維
為合理應用公式,則應全面理解公式.記憶公式不能單純通過背誦,需要理解記憶,絕非由左至右的規(guī)律學習,也應完成由右至左的逆向思考.在原有的學習活動中,二次根式和一元一次函數(shù)的學習應用正向思維較多,而在因式分解和乘方公式中應用逆向思維較多.由此可知,無論正向思維還是逆向思維都是我們應重點掌握的內(nèi)容.
4.3 在定義理解中加強逆向思維
通常定義都是經(jīng)由長時間和不斷的實踐推算才得出來的.在以往的數(shù)學教學活動中,定義講解最先進行,并成為思維定式,一旦遇到相同問題需要解答,便馬上想到定義.但新課標是在傳統(tǒng)教學模式上進行的調(diào)整,通過逆向思維推導明確定義,深化內(nèi)涵理解,不斷引導學生把概念本質應用到解題活動中.
例如 以“余角”和“補角”內(nèi)容為例,需要從兩個層面來弄清定義.角1和角2相加是180°,則角1和角2之間互為補角;如果角1和角2之間互為補角,則角1和角2相加是180°,這便是“互為補角”的根本內(nèi)涵.
4.4 在反證推導中加強逆向思維
反證法即逆向思維,還是數(shù)學解題中具有代表性的方法.提出和結論相反的假設,進行推導,和已知條件相反,得出假設錯誤,經(jīng)此便能得出已知條件正確.此種逆向思維可鍛煉學生的創(chuàng)新能力,應強化和堅持.
4.5 在反例中加強逆向思維
在數(shù)學教學中,反例驗證相對常用些,主要是對難度系數(shù)高的問題通過例子加以驗證,讓學生形成別的思維方式.通過此種方式,可大大提高學生的逆向思維,并可改善解題情況.
5 結語
綜合來說,在數(shù)學命題學習活動應用逆向思維,能夠拓展學生的思維、改變思考角度,將逆向思維應用到各種命題題型中可解決不同的問題.無論是法則定理,還是定義公式學習都可培養(yǎng)學生的逆向思維.為此,在常規(guī)的數(shù)學學習過程中,應保證正逆交替,依托數(shù)學知識之間的聯(lián)系,經(jīng)由逆向思維運用,將所學知識完全消化掉,以此掌握不同的學習方法,全面提升數(shù)學學習成效.
參考文獻:
[1]顧藝紅.在初中數(shù)學教學中培養(yǎng)學生的逆向思維[J].中學課程資源,2021,17(11):52-53.
[2]侯靜.如何對初中數(shù)學教材中的題目進行變式[J].百科論壇電子雜志,2020(20):1154-1160.
[3]谷鳳春.新課程背景下初中數(shù)學逆向思維教學的幾點做法[J].語數(shù)外學習(初中版·下旬刊),2022(02):8-12.
[4]楊海靜.初中數(shù)學解題思維的研究[D].河南:河南師范大學,2022.
[5]彭曦.初中數(shù)學教學中激發(fā)學生的學習興趣培養(yǎng)逆向思維[J].語文課內(nèi)外,2022(30):155-161.
[6]毛肇榮.淺談初中數(shù)學教學中學生逆向思維能力的培養(yǎng)[J].考試周刊,2022(08):95-98.
[7]王方科.淺析初中數(shù)學教學中學生逆向思維能力的培養(yǎng)策略[J].考試周刊,2022(31):84-87.
[8]蘇芳.初中數(shù)學教學中學生逆向思維能力的培養(yǎng)[J].科普童話·新課堂(中),2021(04):43-45.
[9]莊義德.初中數(shù)學教學中學生逆向思維能力培養(yǎng)方法[J].中外交流,2021,28(03):1156.