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一、对数学逆向思维培养的认识及教学中出现的问题
对一种思维方式的应用,我们首先就应该了解与认识这种思维方式的定义与形成。那么何谓逆向思维方式呢?它就是反常规的思维方式,即从已有习惯思路的反方向来思考与分析问题,这就是逆向思维区别于常规化思维最主要的特征。逆向思维其实古已有之,并对科学发现有着重大的推动作用。像历史故事“围魏救赵”、成语故事“以子之矛、攻子之盾”和孙子兵法“声东击西”等都充分说明了逆向思维早就已经存在并且运用的途径非常广泛。我们在培养学生逆向思维的教学中常常会遇到学生定式思维根深蒂固和学生对逆向思维反应较慢等问题。
1.挖掘学生数学逆向心理是培养学生数学逆向思维的前提
培养学生数学逆向思维就应该先树立给学生一个可逆性思考的角度,让学生认识到可逆性在数学中是大量存在的、可逆性是数学逆向思维的最基本特征。这样在老师的不断引导下学生就会在浅意识中慢慢植入运用可逆性思维来解决数学问题的想法。这样学生在做数学题的时候除了习惯传统的正向推理外,也会尝试利用逆向思维来思考,从而培养学生一分为二、多角度来分析与解决问题的能力。
2.定理公式中渗入逆向理念是培养学生数学逆向思维的重要方式
首先,逆向思维应该在定理与公式中体现出来。在初中数学中有很多定理和公式不仅可以用正向思维向学生讲解,还可以利用逆向思维从相反的方面向学生传授。互逆定理最为典型,像勾股定理及逆定理、角的平分线性质定理及逆定理等,公式像乘法公式、整数指数幂的运算公式等都可以从两方面来分析。
其次,在概念与定义中传播数学逆向思维方式。从数学学科的特点中我们可以知道,有很多数学定理与公式都是可逆的、双向的。教师在讲解一个公式的时候除了向学生教授基本的、固定的形式外,增加并分析该定理与公式的逆向结构也是非常重要的。例如,学习同类项时,我就利用了一个逆向思维的题目加深学生对此概念的理解和掌握:如果-amb3+2a2bn是单项式,求m+n的值。起初同学们还比较困惑,但是当我引导学生倒着想,题目就迎刃而解了。这种逆向运用定义的训练,可以为学生以后几何证明学习打下良好的基础。
3.课后的补充练习是培养学生数学逆向思维的巩固和完善
数学逆向思维的培养不仅局限于课堂上,而且在课后的作业中也应该有所体现。教师在课堂上除了由浅入深地举例讲解外,在布置课后作业时也应特别注重学生逆向思维解题能力的巩固。例如,在平面几何的定义和定理中应强调其可逆性与相互性,在布置课后作业时可以要求学生从多角度来思考问题,给予学生以数学逆向思维的引导,便于学生在解题中训练数学逆向思维能力,做到熟能生巧。
4.总结与反思数学逆向教学方式是培养学生数学逆向思维的保证
关键词:初中数学;逆向思维能力;培养策略
中图分类号:G633.6 文献标识码:B文章编号:1672-1578(2016)10-0249-01
对于数学学科来说,其存在极强的逻辑性,对于学生的逻辑思维要求极高,如果学生可以掌握学习规律,就能够在某种程度上完善思维能力,继而有效解决学习中遇到的困难。有研究表明,数学教学中如果运用单一教学模式将会禁锢学生思维,长此以往促使学生思维能力变弱,而如果对学生施以逆向思维培养将会获得相对较好的教学效果。本文简要介绍了逆向思维的定义及具体教学策略,进一步促进初中数学教学质量与效率都得到极大的提升。
1.逆向思维概述
所谓逆行思维,从本质上分析属于创造思维,是正思维的对立面,与以往的思维模式具有极大的差别性,是从问题结果着手进行反向思维思考,然后得出结论。逆向思维是传统思维的一种反面,探索方向正好相反,这在某种程度上打破了学生固有思维,这对学生的帮助是非常大,可以快速找到解决问题的方法策略,极大的提升了学生的学习效率,通过逆向思维思考问题变得清晰简单,同时还可以从日常的解题中总结经验,形成规律性。基于整体教学考虑,教师应该关注这一方面的教学引导,将学生逆向思维充分调动起来,这样可以拓宽学生思维,对于其日后的学习也是非常有帮助的。
2.逆行思维培养于教学中的具体应用
2.1 数学概念应用。教师在进行数学教学时,可以在课堂中积极引导学生运用逆向思维去思考问题,继而解决问题,教师通过教学渗透让学生可以拓宽思维,运用不同的解题思路去完善学习。但是基于现状分析来看,很多学生逆向思维能力并没有得到有效开发,他们在理解数学概念遇到了一定的困难,对其抽象性难以有效分析,存在片面性,这在某种程度上将会影响到学生日后的解题方向。例如:教师在进行相反数概念教学时,可以先从正面渗透,如相反数是什么?然后再从逆向思维方面进行教学渗透,什么数属于相反数?例如:b=-6,则-a=();假如-b=-6,那么b=()。教师通过上述逆向思维的提问可以帮助学生形成逆向思维,对于学生日后的学习起到助力。实施补角内容教学时,教师基本上都会正面进行引导,α+β=180°,就可以推断出上述α、β互为补角;反之,假设α、β互为补角,就能推断出α+β=180。。教师在教学过程中运用不同的逻辑思维对学生的帮助极大,对于概念的学习非常完整,加深概念理解对日后的学习打下良好的基础。
2.2 解题技巧应用。学生逆向思维的形成是需要自身努力的,而教师在此过程中只起到了引导作用,只有学生在日常学习中不断累积经验,通过锻炼总结规律。教师在课堂教学中应该起到引导作用,逐步向学生渗透解题策略,继而从最大限度上提升其解题能力,完善逆向思维训练。
逆用运算律,例如:139×(-60)+139×52-10×139-84×61-69×66,当学生看到这一题时通常会觉得是难题,这其中涉及到运算律,并且是逆用运算律,初中阶段学生刚刚接触到混合运算,这道题对于学生而言容易出现误区,教师需要在其中发挥关键性的引导工作,要求学生认真审题,帮助学生借助逆用运算律解决,从而简化解题步骤。原式可以这样解,即=139×(-60+52-10)+61×(-84+66)=139×(-18)+61×(-18)=(139+61)×(-18)=-3600。
从上述案例中我们可以看到,逆用运算律能够帮助学生有效解决数学问题,节省习题时间,提高做题准确率,从而提升学生数学解题能力,在日常的解题训练中不断优化自身的逆向思维能力,提高学习质量。
2.3 难题解答中的应用。初中数学教学中涉及部分难以解答的问题,教师通过正面讲解无法帮助学生理解透彻,这时可以借助逆向思维方式去重新理解题目,将会获得不一样的解题思路。例如:在以下三个公式中,X2+4ax-4a+3=0,X2+(a-1)X+a2=0,,X2+2ax-2a=0,至少有一个公式,具有实数根,求a的取值范围。这道题学生从正面思考相对而言问题较多,具有一定的困难性,情况极为复杂,假设从反方向思考,三个方程式均没有实数根,从这个角度分析,a的取值范围就很好确定,即Δ1=(4a)2+4(4a-3)
疑难问题是现阶段初中生极易遇到的类型,很多学生运用正向思维不能理解题意,并且难以有效解决,给学生造成一定的精神困扰,导致学生学习积极性受到影响,挫伤学生学习自信心,造成学生成绩不能有效提升。从另一角度分析,逆向思维可以帮助学生从不同角度分析问题,解题思路更为明确,有效解决教学过程中的弊端,从长远角度分析,学生逆向思维的培养是非常关键的,有利于促进学生全面发展,提升其数学问题解决能力,为提高学生成绩奠定良好的基础。
总的来说,逆向思维对学生学习数学是非常有帮助的,教师在日常教学中可以积极引导,并根据教学的具体情况拟定切实可行的教学计划,真正使学生具有逆向思维,提高解题效率与质量,从而实现高效学习。同时,逆向思维的培养还有赖于数学教师的专门研究,如果操作不当会给学生带来学习的困难和困惑。培养学生的逆向思维,需要对学生的学情充分掌握,因人而异。最好能够进行分组教学,只有这样才能把逆向思维教学取得更好的教学效果。
参考文献:
[1] 杨昭,李文铭.浅谈初中数学教学中学生逆向思维能力的培养[J].学周刊,2016(01).
[2] 刘赫.试析初中数学教学中学生创新思维能力的培养[J].中国校外教育,2012(23).
[3] 陈光萍. 小学数学教学中学生逆向思维能力培养研究[J]. 学周刊,2015(35).
一、什么是逆向思维
逆向思维,也叫做求异思维,这种解决问题的思维方法是通过打破传统的思维方式,对司空见惯的方法或原理进行逆向的思考。从数学学习方面来讲,逆向思维就是在学习数学原理、公式以及推理的过程中,通过结论推导出已知条件的思维方法。
逆向思维能够在初中数学教学中得到充分的应用,究其原因,主要是以下两点:首先,逻辑性和严密性是数学这一学科所具有的特点,而其高度的严密性又体现在知识点之间的相互衔接,使解题过程中存在明显的因果关系;其次,学生在初中阶段,会有明显的抽象思维能力提升,再通过老师对学生逆向思维的培养,可以帮助他们更加轻松地掌握数学的基础知识。
二、如何进行初中数学教学逆向思维的开发
(一)概念教学中的逆向思维培养
以往的概念教学过程中,教师总是会忽略概念、定义等元素的双向性特征,一般只是采取从左到右的讲解方式,这就导致了学生定向思维的产生。因此教师在讲解具有双向性的概念、定义时,需要注意激励学生进行反向思考,看一看这一概念反过来是否依然可行。例如,在讲解“互为余角”这一定义的过程中,教师可以先为学生讲解:因为A、B两角相加等于九十度,那么由此证明A、B两角互为余角。待学生了解了这一定义之后,可以鼓励学生进行逆向思考,是否可以因为已知A、B两角互为余角,从而证明A、B两角相加等于九十度呢?通过这样的学习,学生就能够对定义、概念有了更全面的了解,从而在今后的解题过程中能够举一反三。
(二)公式、命题教学中的逆向思维
学生在课堂中学会某个公式的用法之后,基本上都能够将标准的公式熟记心间,可是在实际解题过程中,运用这样的标准公式有时无法将题目解答出来,这不是题目超纲的问题,而是需要学生们转换思维,逆用公式进行解答。因此,在进行公式教学时,教师可以让学生学习如何将公式从左解出右,再从右解出左。
那么在日常的公式、命题教学中如何培养学生的逆向思维呢?首先,要引导学生对该命题的逆向推理是否正确进行思考;其次,让学生思考:如果逆命题成立,应该怎样进行应用。最后,若这项逆命题不成立,还有无其他简洁的方法解答题目。
逆向思维的方法既可用在代数题中,也可用在几何证明题中,“反证法”就是逆向思维在几何证明题中的运用。“反证法”的应用一方面可以帮助学生拓宽解题思路,另一方面还能使题目的解答更加简洁。教师若要适应新课标的要求,在公式和命题教学中提高学生逆向思维的能力,应在课前进行充分的备课工作,在课堂实践和课后作业中培养学生运用逆向思维。
(三)使学生在丰富多彩的活动中体会数学,学会运用逆向思维
学生若在活动中能够自己发现数学问题,并自行解决,这样的学习方法要比老师在课堂上教导学生进行逆向思考有效得多,因此教师在教学过程中应当适当布置学生自己探索数学问题的活动。例如在教授储蓄和银行利息计算的时候,老师可以让学生进行分组,让每组学生到银行对各种储蓄方式的利息计算方法进行了解。回校后,各组学生根据自己了解到的数据编写题目,在课堂上,各组拿出自己的题目相互进行探讨,看一看所编写的题目是否合理。这样,一方面培养了学生双向思考的能力,另一方面又加强了他们的团队意识和合作交流能力,还能激发学生的学习兴趣,可谓是一举多得。
(四)将逆向思维方法渗透到日常教学之中
教师想要学生获得逆向思维模式,掌握用逆向思维方法分析问题、解决问题的能力,需要在日常的教学过程中,不断将逆向思维的方法渗入数学教学之中。分析法、反证法以及归纳总结法等都是良好的数学思维方法。在课堂教学中,教师可以将这些数学思维模式逐渐渗透给学生。例如,在讲解“角平分线”这一知识点时,教师可以让学生将其同“线段的中点”知识进行对比,这样学生不仅掌握知识的速度更快,而且更牢固。
一、顺应新课程标准要求,明确逆向思维能力的重要性
对学生逆向思维能力的培养不仅是为了弥补学生综合发展过程中自身存在的不足,也是为了满足新课程标准的要求.逆向思维能够引导学生更全面地看待问题,进而从对问题的逆向推理过程中找寻出解决问题的办法.初中生处于特殊的年龄阶段,加强学生逆向思维能力的培养不仅能增强学生对数学基础知识的理解,还能提高他们的思维严谨性.在教学工作过程中,教师应摆脱传统的机械式思维习惯与思维方式,提高学生的逆向思维能力,改善他们的思维方式,以引导他们形成良好的思维习惯.同时,注重学生逆向思维能力的培养能够使学生形成良好的思维品性,从而提升学习兴趣与自身的综合素质.
二、合理运用概念教学,培养逆向思维意识
我们平时的概念教学中,多是遵从教材的概念、定义,从左往右地运用.久而久之,学生形成了定向思维模式,遇到一些未遇到的问题时就束手束脚,无从下手,不懂得举一反三.对于逆向看待教材中出现的概念、定义很不习惯.然而,事实上教材中的很多数学概念、定义等元素都是双向的.因此,在概念教学过程中应有意识地培养学生的逆向思维意识.
例如,在讲“互为余角”时,可以采用这样的讲解步骤:在一个三角形中,如果两个角的和为90°,则这两个角互为余角,(正向思维);在一个三角形中,若两个角互为余角,则这两个角的和为90°,且该三角形为直角三角形,(逆向思维).
作为教师,应首先明确哪些概念的定义是可逆的,并根据自身不同情况,选择难度适中的题目来对学生加以正确引导,以促进学生逆向思维能力的提升.
三、合理运用数学公式,培养逆向思维意识
公式与法则是初中数学内容比较重要的知识内容,运用逆向思维不仅有利于学生对于数学公式法则的理解,还能够激发他们对于公式法则精髓的学习.从判定定理到性质定理、从多项式的乘法到分解因式等都是培养学生逆向思维能力的素材.同时,对于有些问题而言,如果用正向思维来解算会比较复杂,但如果用逆向思维来解题就相对比较简单.
运用逆向思维能够有效提高学生的解题速度与效率,并且能够激发起他们解题与钻研公式法则的兴趣.对于教师而言,应有意识地培养学生的逆向思维能力,比如可在日常的教学工作过程中有意识地引导他们判断逆命题的正确与否,倘若逆命题成立,应该考虑逆定理如何运用;若不成立,则应考虑其他的解题方法,以提高学生的思维灵活性,顺利完成初中数学的教学目标.
四、合理运用反证法,培养逆向思维意识
合理利用逆向思维引导学生去探究定理的逆命题的真假,不仅能使学生更加系统完善地学习知识,激发起他们的探究欲望,还能培养学生创造性地把定理题设与结论相互转化,进而形成有异于传统基本思想的逆向思维.反证法的思维特点与其他的方法不同,它是通过证明一个命题的逆命题或否命题来间接证明原命题的正确与否,这是运用逆向思维的一个典范.利用反证法解题是运用逆向思维方式解题的一种体现,并且该方法也是初中阶段较常用的一种证明方法,能够有效提升学生的逆向思维能力.
例如,有关于x的三个方程2x2+3mx-3n+3;x2+(2n-1)x-2n+n2;x2+5nx-n,它们中至少一个有实根,求实数n的取值范围.“至少一个有实根”包括有一个实根、两个实根、三个实根三种状况.若我们用逆向思维思考,考虑其反面则是:m为何值时,三个方程都无实根,则问题就会变得很简单.
关键词:初中数学;逆向思维;能力培养
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,是发散思维的一种形式。初中数学课堂教学表明:大多数学生之所以处于低层次的学习水平,有一个重要因素是逆向思维能力薄弱,定性于顺向学习,缺乏创造能力、观察能力、分析能力和开拓精神。为解决“思维定势”这个问题,那就需要我们在教学中结合教学实际,有意识地加强逆向思维的训练,引导和培养学生的逆向思维意识和习惯,帮助学生克服单向思维定势,引导学生从正向思维过渡到正、逆双向思维,从而帮助学生提高分析问题、解决问题的能力。那么在数学教学中,如何培养学生的逆向思维能力呢?我认为初中数学教材中体现逆向思维的材料很多,始终贯穿于课堂教学的全部过程中,让学生养成面对问题就会自觉进行逆向思维的习惯,具体可以从以下几个方面进行:
一、在概念,定义的应用中培养学生逆向思维
让学生“学会”善于逆向和从反面去理解思考概念,定义的内涵,重视互逆概念的比较,重视公式互逆使用,要形成逆向思考的习惯。如教学“相反数”概念时,不但可以问学生:“5的相反数是什么数”?还可以问:“-0.5是什么数的相反数”?“-3和什么数是互为相反数”?“互为相反数的两个数有何特征”?这样从正、逆两个方面提出问题,可以帮助学生深刻地理解相反数的概念。
二、在性质、定理、推论的应用中培养学生逆向思维
如“互为余角”的教学中,可采用以下形式:∠A+∠B=90°,∠A、∠B互为余角(顺向思维).∠A、∠B互为余角.∠A+∠B=90°(逆向思维).又如正比例函数y=kx的图像和性质:“当k>0时,直线经过第一、三象限,从左往右上升,即y随着x的增大而增大;当k0;当直线经过第二、四象限,从左往右下降,既y随着x的增大反而减小时,k
三、在公式法则的应用中培养学生逆向思维
数学公式本身是双向的,由左至右和由右至左同等重要,如在幂的运算法则时的公式am・an=am+n与am+n=am・an,(ab)n=anbn与an・bn=(ab)n等,多项式乘法中的公式(a+b)(a-b)=a2-b2与a2-b2(a+b)(a-b),(a±b)2=a2±2ab+b2与a2±2ab+b2=(a±b)2等,此外,还有小学就开始学习接触的加法交换律,结合律,乘法结合律,交换律、分配律等,这些公式应用之广之多。如已知am=3,an=2,求a2m+3n的值。本题只需逆用幂的运算性质就可以解决。a2m+3n=(am)2・(an)3=32・23=72
教师应通过对公式的推导、公式的形成过程与公式的形式进行对比,“活”用公式,训练学生的逆向思维,使学生感受正向应用公式和逆向应用公式解题的意义,充分认识正向思考和逆向思考是思维的基本形式。
四、在解题中注意逆向思维能力的训练
我们知道,解数学题最重要的是寻求解题思路,这就需要我们解题之前,综合运用分析和综合或先顺推,后逆推;或者先逆推,后顺推;或者边顺推边逆推,以求在某个环节达到统一,从而找到解题途径。由此可见,探求解题思路的过程也存在着思维的可逆性,它们相辅相成,互相补充,以达到此路不通彼路通的效果。中学数学课本中的逆运算、否命题、反证法、分析法、充要条件等都涉及到思维的逆向性,在数学解题中,通常是从已知到结论的思维方式,然而有些数学总是按照这种思维方式则比较困难,而且常常伴随有较大的运算量,有时甚至无法解决,在这种情况下,只要我们多]意定理、公式、规律性例题的逆用,正难则反,往往可以使问题简化,经常性地注意这方面的训练可以培养学生思维的敏捷性。
五、用“逆向变式”训练,强化学生的逆向思维