初中数学教学中如何培养学生的逆向思维

初中数学教学中如何培养学生的逆向思维

苏州工业园区第六中学姜建芳

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解决问题的一种思维。它是一种重要的数学思维,是创造性思维的一个组成部分,培养学生逆向思维过程也是培养学生思维敏捷性的过程。课堂教学结果表明:许多学生之所以处于低层次的学习水平,有一个重要因素,即逆向思维能力薄弱,缺乏创造能力、观察能力、分析能力和开拓精神.因此,加强逆向思维的训练,可改变其思维结构,培养思维灵活性、深刻性和双向能力,提高分析问题和解决问题的能力,迅速而自然地从正向思维转到逆向思维的能力,正是数学能力增强的一种标志.因此,我们在课堂教学中务必加强学生逆向思维能力的培养与塑造,训练其思维的敏捷性,从而激发起学生探索数学奥秘的兴趣。

一、在数学命题教学中的逆向思维训练

数学命题是数学知识的主体,数学命题的教学是数学教学的一个重要组成部分。数学命题包括定义、公式、公理、定理、法则等,数学命题教学的基本任务是使学生认清命题的题设与结论。如果把命题的题设与结论交换,那么所得到的命题是它的逆命题,但一个正确的命题的逆命题不一定正确,故只有进行正逆向思维训练,才能正确地理解与运用命题来解决问题.

(一)运用定义来进行逆向思维训练。

作为定义的数学命题,其条件与结论是等价的,可互相推出,从而定义可以正用,也可以逆用。

例:“互为余角”的定义教学中,可采用以下形式:∵∠A+∠B=90°,∴∠A、∠B互为余角(正向思维)。∵∠A、∠B互为余角,∴∠A+∠B=90°(逆向思维)。

(二)运用公式进行逆向思维训练

数学中的许多公式、法则都可以用等式表示,等式具有双向性,既可以用左边的式子替换右边的式子,也可以用右边的式子替换左边的式子,在代数中公式的逆向应用比比皆是,但大多学生只会从左到右顺用公式,对于逆用,尤其是利用变形的公式不习惯。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。事实上,如果能够灵活地逆用这些公式,解题时就能得心应手,左右逢源。

例:平方差公式:(a+b)(a-b)=a2-b2,从左到右属于整式的乘法,从右到左属于因式分解。

计算:20102-20092

解:20102-20092=(2010+2009)(2010-2009)=4019

逆向运用平方差公式(因式分解),不仅提高了运算的速度,而且准确率高,使问题简单化.

(三)运用定理进行逆向思维训练

数学中的定理有的不可逆,如“对顶角相等”,其逆命题“相等的两个角是对顶角”就是假命题.但许多定理的逆定理也是成立的.例如,平行线的性质定理与判定定理,勾股定理及其逆定理,平行四边形的性质及判定定理,等腰三角形的性质及判定定理等等.在教学中,对某些重要定理的可逆性进行探讨,有利于加深对知识的理解,也有助于逆向思维能力的提高。

例:在四边形ABCD中,AB=3cm,AD=4cm,BC=13cm,CD=12cm,∠A=90°。求四边形ABCD的面积。

本题就可以运用勾股定理与它的逆定理,这两个互逆的定理体现了数形之间的联系,在数学中有重要的作用。

二、在“逆向变式”训练中强化学生的逆向思维

“逆向变式”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识的新题型。

例:不解方程,请判断方程2x2-6x+3=0的根的情况。可变式为:已知关于x的方程2x2-6x+k=0,当k取何值时,方程有两个不相等的实数根?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。

三、在运算中加强逆向思维训练

数学中的各种运算总是正逆交替成对出现的,而且可以相互转化.如加法与减法、乘法与除法、乘方与开方等等.加强正逆运算的转化训练,不但可以简化思维过程,准确理解各种运算的实质,还可培养学生的逆向思维。

例如计算■+■+■+……+■分析结构特征发现每一个分数可逆用分数的加、减运算法则分裂为两个分数的差。即:■=■-■,■=■-■……■=■-■变换算式,这样就易于求解了。

四、在几何命题的证明中强调某些基本教学方法,促进逆向思维

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,反证法等都可看作是培养学生逆向思维的主要途径。用分析法分析问题时要求学生养成“要证什么,需证什么”的思维方向,用它可以缩短已知和未知间的距离,便于寻找解题的途径。与一般解题思路反其道而行之,从要证明的结论出发,往回追溯题设条件,一般情况下,都比较容易找到通往题设条件的途径,再反过来依此途径便可完成一个由条件到结论的相应证明。这就是建立在逆向思维原则上的分析法的精神实质,适当地运用反证法,既能提高解题的灵活性,又能培养思维的活跃性,促进思维的发展。

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