逆向思维在数学习题教学中的应用

逆向思维在数学习题教学中的应用

关键词:逆向思维习题教学应用

逆向思维是一种创造性的求异思维,它是思维转换能力的一种重要形式。正向思维定势常使思维发散受到制约,有时无法解决问题,这时若改变思维方向,用逆向思维的方法去探究新的解题途径,往往有柳暗花明的教学效果。因此,在习题教学中运用逆向思维方法,在常规思路范畴外具有“反其道而行之”,甚至起到“出奇制胜”的独特作用。

一、利用逆向思维的对比性,丰富对“概念、定理、公式、法则”的理解与运用

数学教材中的概念、定理、公式、法则,除了直接应用以外,有时还根据题目的特点和要求,在教学中可以反过来进行应用。在数学概念或定义的逆用中,被定义的概念和下定义的概念,其外延完全相等,两者位置可以相互调换。

例如,求证:分别在两个平行平面内的两条不平行直线是异面直线。

我们把不同在任何一个平面内的两条直线叫做异面直线,即在空间中既不相交也不平行的两条直线是异面直线,而相交或平行的两条直线是在同一个平面内。题设给出了不平行,结论为是异面直线。本题无法用异面直线的定义来证明,因为难以证明直线不在同一个平面内。

逆向思维:证明这两条直线不在同一个平面内,由已知得这两直线不平行,只要证明这两直线不相交,就意味着它们是异面直线,可采用反证法来证明,本题就易于解决。

二、利用逆向思维的灵活性,简化分析问题的思维过程

有些问题往往正面考虑出现障碍或不易求解,如果改从反面着手思考,有时会茅塞顿开,收到“山重水复疑无路,柳暗花明又一村”的效果,进而使问题得以解决。

例如,已知三个都关于x的方程,,中至少有一个方程有实数根,求实数a的取值范围。

如果从正面考虑,共有7种情形:有且只有一个方程有实数根有3种;有且只有两个方程有实数根也有3种;三个方程都有实数根有1种。这样求解势必造成运算量大,若考虑不全会出现求解错误。

逆向思维:考虑到“三个方程中至少一个有实数根”的否定就是“这三个方程都没有实数根”,只有一种情形。从反面考虑,利用假设上述三个方程都无实数根,根据每个方程中根的判别式都要小于零,联立一个不等式组求出实数的集合A,最后求出集合A的补集,即为所求结果,这种解法较为简捷。

三、利用逆向思维的可变性,问题解决显得进退自如

一些问题,从局部上考虑,显得不好求解,而从整体上就感到容易些。在教学中可利用思维变式,让学生短时间内提出解决问题的新思路、新方法。

例如,已知,均为锐角,求的值。

学生首先考虑“角”要统一化:“异角”化“同角”,然后通过三角恒等变形,得出,提取等式左边因式,或再化为,至此,转化目的没有成功,陷入困境,无法求出的值。

逆向思维:由于本题求两个未知数的值,但条件给出只有一个方程,无法求解。“退”,一般应有两个方程,才有确定的解,或者是具有某种“特定”形式。为此,观察上述已化简式子,发现一个以为未知数的二次方程;“进”,循此思路可化为

在这个转化过程中目的达到的特征:显示了逆向思维在分析、处理问题中的“进退自如”。

四、利用逆向思维的创新性,夯实双基,克服思维定势的消极作用

教师要重视在教学中示范作用,加强双基落实,有意识地创造一些与学生原有认知相冲突的范例,可以打破思维定势的消极影响,活跃逆向思维的思路。很多习题,只要改变某些条件,或互换条件与结论,或对调已知与未知,就可供训练逆向思维之用。

如笔者在函数性质应用教学中,原型题为“若函数f(x)是定义在R上的减函数,且”解后提问学生:你能修改题目条件或结论,编成“新题”吗?学生通过短暂质疑、交流,提出下面一些问题:

(2)“减”变“增”;

(3)定义区间R改为(-5,5);

(4)若奇函数f(x)是定义在R上的减函数,且,求实数的取值范围;

(5)若实数a>2,函数f(x)是定义在R上的减函数,试比较f(2a-1)与f(a+1)大小;

(6)若实数a>2,函数f(x)的定义域为R,且f(2a-1)-f(a+1)>0,试讨论函数f(x)的单调性。

通过“一题多变”方式可以鼓励学生自我提问,培养了学生自主探究意识和创造精神,同时进一步明确教学目标,展开有效的教学活动,沟通教与学之间的思维渠道,对学生逆向思维能力的培养有较好作用。

实践证明,逆向思维的运用,对智力的发展和新问题的发现,以及思维灵活性的提高都具有一定的现实意义。在习题教学中充分考虑逆向思维可以使学生不受正向思维的约束,培养学生从反向考虑问题的自觉性,使他们更灵活、更快速地解决数学问题,加深对知识的巩固和深化,提高解题技巧以及分析问题、解决问题的能力,增强思维的灵活性、变通性和创新性。

标签:;  ;  ;  

逆向思维在数学习题教学中的应用
下载Doc文档

猜你喜欢