(長春十一高中興華學(xué)校 吉林長春 130102)
數(shù)學(xué)教學(xué)的重要任務(wù)之一是培養(yǎng)學(xué)生的思維能力,而思維能力是雙向的,一般地,在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中,大多運(yùn)用的是正向思維。學(xué)習(xí)概念、公式、定理、法則等大多是正向思維的結(jié)果,概念、公式、定理、法則的正向應(yīng)用,導(dǎo)致我們形成思維定勢,只習(xí)慣正面思考問題,從而忽略了概念、公式等的逆向應(yīng)用,因而使學(xué)生缺少了應(yīng)變能力,不利于學(xué)生數(shù)學(xué)能力的培養(yǎng)。
逆向思維是指根據(jù)概念、原理、思維、方法及研究對象的特點(diǎn),從問題相反或否定的方向思考,換一種新的角度分析解決新問題。逆向思維也叫求異思維,它是對習(xí)慣的事物或觀點(diǎn)反過來思考的一種思維方式。
逆向思維不僅在數(shù)學(xué)中有著廣泛的應(yīng)用而且在對許多生活、生產(chǎn)中的問題進(jìn)行逆向思維時(shí)往往也能閃爍出智慧的光芒。因此,平時(shí)多重視對學(xué)生逆向思維的訓(xùn)練,這有利于激發(fā)學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣,培養(yǎng)良好的思維品質(zhì),在開發(fā)智力,培養(yǎng)能力方面都具有十分重要的意義。
《全日制義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》將培養(yǎng)學(xué)生三大能力之一的“邏輯思維能力”改為“思維能力”雖然去掉兩個字,意義卻非同尋常,充分說明了人們已經(jīng)意識到了逆向思維的重要性?!度罩屏x務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》明確提出要培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生逆向思維和實(shí)踐能力,并要求教師引導(dǎo)學(xué)生主動地進(jìn)行觀察、實(shí)驗(yàn)、猜想、推理和交流等活動,讓學(xué)生獲得必需的數(shù)學(xué)知識,會運(yùn)用數(shù)學(xué)逆向思維去解決實(shí)際問題,使學(xué)生獲得進(jìn)行數(shù)學(xué)切身體驗(yàn)和能力[4]。《普通高中數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》(實(shí)驗(yàn))的總目標(biāo)分為六個方面,與過去傳統(tǒng)的教學(xué)大綱規(guī)定的“教學(xué)目的”相比有著本質(zhì)的區(qū)別,改變了傳統(tǒng)數(shù)學(xué)教學(xué)中“重知識內(nèi)容和結(jié)論,輕學(xué)習(xí)過程和方法,重知識與技能教學(xué),輕情感、意志和價(jià)值的培養(yǎng)”的現(xiàn)象,倡導(dǎo)積極主動、勇于探索的學(xué)習(xí)方式,讓學(xué)生體驗(yàn)數(shù)學(xué)發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)造的歷程,發(fā)展他們的逆向思維[5]。
所謂逆向思維就是從正常思維出發(fā)點(diǎn)的另一端逆著原方向思維,反映在逆解題中就是反向推理及逆向運(yùn)算, 它是學(xué)生思維發(fā)展和掌握學(xué)習(xí)方法提高運(yùn)算能力不可逾越的階段。逆向思維的應(yīng)用主要有一下幾種:
1.在概念教學(xué)中,注意概念、定義的逆用,探索解題捷徑
數(shù)學(xué)定義包含著兩個互逆的正確命題,設(shè)計(jì)一些逆用型習(xí)題,引導(dǎo)學(xué)生逆用定義求解數(shù)學(xué)間題,能加深對基本要領(lǐng)的理解,而且常常能使解題過程顯得簡潔明快。
2.逆用公式、法則,提高解題技巧
小學(xué)數(shù)學(xué)中有很多的公式、法則,而且形式多變。如能對公式作適當(dāng)?shù)淖冃位蚰嬗霉剑粌H能使學(xué)生更牢固的掌握知識,而且能訓(xùn)練其運(yùn)用知識的靈活性,提高解題技巧。
3.逆向聯(lián)想尋求解題方法
題設(shè)條件是解題探求思路的主要依據(jù)。逆向思維是指從題設(shè)條件中去打開思路,尋求解決問題的方法。
4.逆用常規(guī)方法,開拓解題思路
所謂的常規(guī)方法,是我們習(xí)慣的順向思考的方法,有些問題用常規(guī)方法求解十分繁難。此時(shí)若從常規(guī)方法的反面去考慮,往往能開拓思路,迅速求解。
例如:池塘水面上生長著一些浮萍,它們所占水面每天增加1倍,經(jīng)過100天,整個池塘的水面長滿浮萍。經(jīng)過多少天池塘中的浮萍的面積為水面面積的一半?一些學(xué)生根據(jù)經(jīng)驗(yàn)都得到答案99天,但是很少有人能夠說明理由。如果這個題目利用逆向思維,就會很容易解答出來。
對于逆向思維的培養(yǎng),主要提出以下幾個方面:
1.注重反例的應(yīng)用
重要的反例往往也會成為數(shù)學(xué)殿堂的基石,反例不僅在培養(yǎng)學(xué)生逆向思維能力中占重要地位,同時(shí)在改正錯誤觀點(diǎn)和開拓?cái)?shù)學(xué)新領(lǐng)域方面也起到了關(guān)鍵的作用。反例對于搞清楚一個似是而非的數(shù)學(xué)命題是常用的一種非常有效的解決辦法。
2.引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用逆推求解的方法解決數(shù)學(xué)問題
對于某些特定結(jié)構(gòu)的應(yīng)用題,可以引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行逆向思考,從左后的結(jié)果出發(fā),按照與原來相反的順序去推求初始條件,從而探求到解題思路。
例8 100個人排成一行,從1開始往下報(bào)數(shù),報(bào)奇數(shù)的出行,留下的人再重新報(bào)數(shù)。這樣繼續(xù)下去……,最后留下一個人,問這個人第一次報(bào)數(shù)時(shí)報(bào)的數(shù)是多少?
分析:如果按照正向思維的方式進(jìn)行推理,過程會十分復(fù)雜。但是,如果在解這道題時(shí),有意識地引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用逆推求解的方式,就非常簡捷因?yàn)?,很明顯:最后留下的人一定在每次報(bào)數(shù)時(shí)都是報(bào)的偶數(shù),所以,這人第一次報(bào)的數(shù)一定是2的冪而2的6次方是64, 2的7次方是128所以,最后留下的人第一次報(bào)的數(shù)應(yīng)該是64。
可以看出,利用逆向思維來思考某些數(shù)學(xué)問題的證明,可以使問題更加簡化,思路更加清晰。
對于數(shù)學(xué)科目的講授,教師往往更加注重從正向思維的角度出發(fā),這樣學(xué)生受定向思維的影響,考慮問題也傾向于從正向出發(fā),解題中明顯反映出思維的呆板性。逆向思維不僅能夠加深學(xué)生對基礎(chǔ)知識的理解,而且可以培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維能力,因此,在數(shù)學(xué)教學(xué)中,要盡早,有意識地培養(yǎng)學(xué)生的逆向思維。
當(dāng)然,在數(shù)學(xué)教學(xué)過程中還會有很多地方可以應(yīng)用逆向思維,只要我們數(shù)學(xué)教師認(rèn)真思考,做一個有心人,將逆向思維有意識地貫穿到教學(xué)過程當(dāng)中去,就會幫助學(xué)生培養(yǎng)逆向思維能力。數(shù)學(xué)教學(xué)的仟務(wù)并不僅僅是培養(yǎng)做題的機(jī)器,更重要的是培養(yǎng)學(xué)生的思維能力,從而提高學(xué)生的整體素質(zhì)。希望我們數(shù)學(xué)教師能夠在日常教學(xué)當(dāng)中注意培養(yǎng)學(xué)生包括逆向思維能力在內(nèi)的各種創(chuàng)造性思維的能力,為素質(zhì)教育做出自己應(yīng)有的貢獻(xiàn)。