数学学习中的顺向与逆向观点代振勇

数学学习中的顺向与逆向观点代振勇

代振勇山东省平度市李园街道西关中学266700

在现实生活中,若把从甲地去往乙地的走路方向称为顺向,则从乙地返回甲地的方向就称为逆向。实际上,思维与行为在许多方面是相通的。在对事物的认识过程中,思维也具有类似的方向性,所以人们常常把解决问题的思维程序叫做思路。

这里所谓的顺向和逆向,指的是在问题解决过程中思维方向截然相反的两种顺序。一般地,认识事物过程中,首先认同的、适应了的、习惯性的思维顺序称为顺向思维,反过来的思维,就是逆向思维。

在数学中,有许多成对的知识点,对于它们的认识都存在顺向和逆向思维的过程。例如,因式分解与整式乘法就是典型的顺向和逆向思维的过程的例子。在数学学习过程中,认识这一点对于理解知识、解决问题具有十分重要的指导价值。

现从以下几个方面予以说明。

一、公式与法则的逆向运用

在代数的学习中,公式与法则是十分重要的学习内容,它是进行数或式的计算、化简及其它变形的依据。学习了一个公式或法则,首先要顺向用来解决相应的基本问题:对于符合公式、法则条件的数或式,依据公式、法则从一种形式变为另一种形式。实际上,要深刻理解和掌握公式、法则,还需要形成逆向思考和运用的意识及习惯。

例1:比较3555和5333的大小。

分析说明:在学习了幂的乘方法则(am)n=amn后,逆向运用法则,得到amn=(am)n,可以解决这个问题。

3555=35×111=(35)111=243111

5333=53×111=(53)111=125111

因为243>125

所以3555>5333

例2:已知2a-b=5,3a-2b=7,求5a-3b的值。

分析说明:在学习了合并同类项、去括号法则后,逆向联合运用两个法则,可以解决这个问题。

5a-3b=2a-b+3a-2b=(2a-b)+(3a-2b)=5+7=12

例3:计算125×8

分析说明:在学习了积的乘方法则(ab)n=anbn后,逆向运用法则,得到anbn=(ab)n,可以解决这个问题。

125×8=53×23=(5×2)3=103=1000

不妨自己尝试解决下面的问题:

已知a、b都是实数,且a2+4b2+2a+4b+2=0,求a、b的值。

二、逆向思维转化为顺向思维

顺向思维是定势思维,来的自然、习惯,逆向思维需要刻意摆脱顺向思维习惯而进行。当逆向思维进行困难时,人们希望转化为顺向思维过程。

例如,用列方程、列不等式的方法解决实际问题或其它应用问题的观点,就是将逆向思维转化为顺向思维典型代表。

实际上,在某些问题中,已知条件给出的是未知量满足的关系以及未知量的相关数量,反过来求未知量的大小,这本应该是逆向思维,往往难以进行,为了解决这种矛盾,人们想到了一个巧妙的方法,先用字母表示出未知量,在这个设定下,通过顺向思维过程,列出未知量满足的相等或不等关系——得到方程或不等式,这就将逆向思维转化成为顺向思维。

又如,在学习认识了勾股定理以后,我们希望知道它的逆命题是否也成立。即“如果一个三角形的某两条边的平方和等于第三边的平方,那么这个三角形是直角三角形,且第三边所对的角是直角”是否成立?相对于勾股定理,这是逆向思维的过程,解决起来遇到困难。为此,我们可以创造条件,运用勾股定理,转化为顺向思维:以与这个三角形的较小两边分别相等的两条线段为直角边,构造一个直角三角形,运用勾股定理,得到第三边的平方的表达,比较发现它与原三角形的第三边的表达相同,于是得到两个三角形的第三边也相等;再依据全等三角形的“边边边”判定方法,得出这两个三角形全等,从而使问题得到解决。

在数学学习中,逐渐建立起逆向思维转化为顺向思维的观点是非常重要的,我们应当充分注意这一点。

三、逆向思维与顺向思维的互补

能够将逆向思维与顺向思维结合起来,是思维的完备性的体现。例如,解方程和解不等式是逆向思维的过程,难免出现各种不同的错误,而在方程或不等式解出数值之后,把数值代入方程或不等式中计算检验,进行一次顺向思维的过程,就是实现顺向思维对逆向思维的补充和完善,这也是十分积极有效的。

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