李仲名
摘 要: 作為正向思維(常規(guī)思維)的另一面,逆向思維在提高學(xué)生思維能力和創(chuàng)新意識(shí)方面發(fā)揮著積極的作用。作者在此方面進(jìn)行了積極的探索和嘗試。從樹立正確的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)觀入手,幫助學(xué)生克服對(duì)正向思維的依賴,采取各種方法開展逆向思維基礎(chǔ)訓(xùn)練,積極摸索“逆向思維”教學(xué)新方法。
關(guān)鍵詞: 數(shù)學(xué)教學(xué) 逆向思維 能力培養(yǎng)
逆向思維是指從問題的相反方向著手的一種思維。筆者從教十幾年,深感許多學(xué)生數(shù)學(xué)水平一直提不上來,有一個(gè)重要因素,即逆向思維能力薄弱,拘泥于順向、單向?qū)W習(xí),死板套用公式、定理,缺乏創(chuàng)造能力、分析能力和開拓精神。因此,在訓(xùn)練正向思維的同時(shí),加強(qiáng)逆向思維的培養(yǎng),猶如周伯通之“左右互搏”,可有效改變其思維結(jié)構(gòu),培養(yǎng)思維的靈活性、深刻性和雙向能力,提高分析問題和解決問題的能力。筆者在培養(yǎng)學(xué)生逆向思維方面積極進(jìn)行了探索和嘗試,獲得了一定的成效,現(xiàn)歸納如下。
一、指導(dǎo)學(xué)生樹立正確的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)觀
很多學(xué)生,特別是那些處于中低層次水平的學(xué)生常問筆者:“老師,學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)為什么?”顯然,這個(gè)問題不解決,逆向思維能力的培養(yǎng)無從談起。為此,筆者專門答復(fù)學(xué)生:“高考文理均考語(yǔ)、數(shù)、外三門功課,是因?yàn)樯鲜鋈T功課能概括地表現(xiàn)一個(gè)學(xué)生的能力,語(yǔ)文是鍛煉感性思維能力,外語(yǔ)是掌握工具,而數(shù)學(xué)是通過訓(xùn)練數(shù)學(xué)邏輯思維,進(jìn)而培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)睦硇运季S能力?!?/p>
這個(gè)答復(fù)讓學(xué)生耳目一新,筆者便趁機(jī)展開,著重談思維能力的培養(yǎng)特別是逆向思維的培養(yǎng),通過介紹逆向思維在日常生活、發(fā)明創(chuàng)造等方面的典型運(yùn)用,激發(fā)學(xué)生濃厚的學(xué)習(xí)興趣,為開展逆向思維的訓(xùn)練奠定基礎(chǔ)。
二、幫助學(xué)生克服對(duì)正向思維的依賴
很多學(xué)生患有“正向思維”依賴癥,拿到題目,條件反射先設(shè)“x”,列出方程后,埋頭解方程,久之,解方程能力大大提高,但逆向思維能力嚴(yán)重不足,此類學(xué)生往往還自鳴得意,以為解方程乃“一招鮮、吃遍天”。
對(duì)此問題,筆者在挑選習(xí)題時(shí),故意挑選些解方程難度大的,“逼”學(xué)生通過逆向思維解決問題,比如下面這道題:
第一天,往池塘中投入1單位面積綠藻,已知綠藻每過一天分裂一次(即池塘中綠藻第一天為1,第二天為2,第三天為4……),則第17天,該池塘正好布滿綠藻,問何時(shí)綠藻布滿池塘面積的1/4?
題目出后,很多同學(xué)不假思索地就設(shè)綠藻單位面積為“x”,池塘面積為“S”,意圖通過解方程式x+2x+4x+…+216x=S,求出“x”與“S”關(guān)系后,再設(shè)所求天數(shù)為“y”,通過解方程式x+2x+4x+…+2x=(1/4)S,得到所求天數(shù)“y”。
顯然,上述方程式十分繁瑣,班級(jí)里幾位解方程“高手”都束手無策,筆者見已達(dá)目的,從容解答:第17天布滿池塘,那么第16天布滿池塘的一半,第15天則布滿1/4,符合題意。學(xué)生心悅誠(chéng)服。
筆者通過類似“綠藻問題”,有效減少了學(xué)生對(duì)“正向思維”的依賴,加深了學(xué)生對(duì)“逆向思維”的理解。
三、采取各種方法開展逆向思維基礎(chǔ)訓(xùn)練
培養(yǎng)逆向思維能力,夯實(shí)基礎(chǔ)非常重要。逆向思維能力的提高,必須建立在對(duì)概念、定義、公式、定理深入理解的基礎(chǔ)上,筆者在實(shí)踐中主要側(cè)重以下方面。
1.加強(qiáng)對(duì)概念、定義教學(xué)中反方向的思考與訓(xùn)練
數(shù)學(xué)概念、定義總是雙向的,在平時(shí)的教學(xué)中,往往習(xí)慣了從左到右的運(yùn)用,于是形成了思維定勢(shì),如果逆用則感覺很不習(xí)慣。因此在概念、定義的教學(xué)中,除了常規(guī)應(yīng)用外,還引導(dǎo)學(xué)生反過來思考,使其能融會(huì)貫通,從而加深理解。
2.加強(qiáng)公式逆用的教學(xué)
數(shù)學(xué)公式可以從左到右,也可以從右到左,閃爍著“逆向思維”的光輝。因此,筆者注重?cái)?shù)學(xué)公式的逆運(yùn)用,當(dāng)講授完一個(gè)公式及其常規(guī)應(yīng)用后,“趁湯下面”,即舉一些公式逆應(yīng)用的例子,以此為抓手,開展逆向思維教育,學(xué)生容易理解,也容易運(yùn)用。
3.加強(qiáng)逆定理的教學(xué)
每個(gè)定理都有它的逆命題,有的逆命題成立,即為逆定理。如:平行線的性質(zhì)與判定,線段的垂直平分線的性質(zhì)與判定等,加深對(duì)定理的理解和應(yīng)用,重視逆定理的教學(xué)應(yīng)用對(duì)開拓學(xué)生思路、活躍學(xué)生思維大有益處。
4.結(jié)合證明題開展逆向思維訓(xùn)練
每一道證明題都是很好的逆向思維訓(xùn)練題,給出條件和結(jié)論,求過程。筆者習(xí)慣讓學(xué)生從結(jié)論入手層層推導(dǎo),直指已知條件。反證法是幾何中尤其是立體幾何中常用的方法。有的問題直接證明有困難,可反過來思考,假設(shè)所證的結(jié)論不成立,經(jīng)層層推理,設(shè)法證明這種假設(shè)是錯(cuò)誤的,從而達(dá)到證明的目的。
四、摸索“逆向思維”教學(xué)新方法
通過上述訓(xùn)練,許多學(xué)生形成了逆向思維習(xí)慣,但筆者在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn),還是有部分學(xué)生不能隨機(jī)應(yīng)變,靈活選用適合題目的解題方法。還是上述“綠藻問題”,筆者稍作改動(dòng),很多學(xué)生就解答錯(cuò)誤。
例如:上述“綠藻問題”中,題目改為:若第一天投入2單位面積綠藻,則何時(shí)布滿水塘?
很多同學(xué)想當(dāng)然,拿到題目,照例不假思索,投入面積為原來的兩倍,時(shí)間自然為原來的1/2,回答8.5天。
其實(shí),解法還是利用了“逆向思維”:
解法:已知第一天投1單位面積的話,第二天則分裂為2單位面積,……第17天布滿池塘,按題意,可將第二天分裂的2單位面積看成第一天投的2單位面積,所以答案為17-1=16,答:第16天。
“綠藻問題”第一問讓學(xué)生學(xué)會(huì)了從第17天開始反向推導(dǎo),通過逆向思維,得出答案,當(dāng)學(xué)生習(xí)慣了這樣的解答,其實(shí)逆向思維已經(jīng)變成正向思維,又成為學(xué)生的思維定勢(shì)。因此,筆者提出“綠藻問題”第二問,又讓學(xué)生從第1天開始推導(dǎo),得出答案??此朴只氐搅苏蛩季S,其實(shí)不然,第二問是逆“逆向思維”。
通過逆“逆向思維”教學(xué),筆者使學(xué)生認(rèn)識(shí)到“逆向思維”其實(shí)是“思維定勢(shì)”的“逆向”,不是絕對(duì)的,而是相對(duì)的,正所謂“山無常勢(shì)、水無常形”,打破思維常規(guī),活學(xué)活用才能得心應(yīng)手。