福建省南安市官橋中心小學(xué) 郭安娜
逆向思維在數(shù)學(xué)解題中體現(xiàn)為打破順向思維的分析限制,將公式、計(jì)算步驟進(jìn)行靈活調(diào)整,從相反的方向或假設(shè)的結(jié)論來(lái)反推可能條件,從而達(dá)到想要的結(jié)果。逆向思維只是概念的變形,其本質(zhì)仍然遵循數(shù)學(xué)定理,而小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)要培養(yǎng)的正是學(xué)生這種具有發(fā)散性和創(chuàng)新性的數(shù)學(xué)解題思維能力。
小學(xué)數(shù)學(xué)教師需要在日常教學(xué)中不斷地為學(xué)生提供正向與逆向結(jié)合的變式題型,通過(guò)合理的知識(shí)與訓(xùn)練銜接,幫助學(xué)生尋找最為靈活的解題方法。
例如,在《三角形的面積》一節(jié)的習(xí)題訓(xùn)練時(shí),教師先給出題目:“三角形草坪底部長(zhǎng)6米,高4米,底部若擴(kuò)建1米,三角形面積增加多少?”學(xué)生列出算式:(7×4÷2)-(6×4÷2)=2,得出“面積增加2平方米”的答案。緊接著教師給出變式題:“已知三角形花壇底部長(zhǎng)10米,底部每增加1米,面積就增加3平方米,求原三角形的面積?!睂W(xué)生正向思考思路受限,認(rèn)識(shí)到應(yīng)該根據(jù)增加面積求三角形的高,反用三角形面積公式,得到3×2÷1=6(米),然后用10×6÷2=30(平方米)得到原三角形的面積。
上述題目解題關(guān)鍵點(diǎn)在于“如何求高”,教師先用正向案例幫助學(xué)生捋清思路,在進(jìn)行變式訓(xùn)練時(shí),學(xué)生不會(huì)產(chǎn)生無(wú)所適從、無(wú)法下手的困惑感,而是從正向案例中得到啟發(fā),采取逆用公式的方法,從條件中找準(zhǔn)切入點(diǎn),自然而然地得到思維的訓(xùn)練與提升。
倒推法是逆向思維最直接的體現(xiàn),倒推法又被稱(chēng)為“還原法”,顧名思義,即要求學(xué)生能夠從題目中的已知結(jié)果中往前追溯和計(jì)算,以達(dá)到“柳暗花明又一村”的解題效果。
以混合運(yùn)算應(yīng)用題為例:“博學(xué)書(shū)店昨天賣(mài)出30本書(shū),今天又進(jìn)貨40本,今天下午賣(mài)出16本,現(xiàn)在書(shū)店中共有書(shū)82本,問(wèn)書(shū)店原來(lái)有多少本書(shū)?”此題應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生首先找到經(jīng)過(guò)幾次運(yùn)算后得到最終結(jié)果,即“82”,然后以此為線(xiàn)索進(jìn)行逆向運(yùn)算,還原之前的結(jié)果,即“原來(lái)有多少本書(shū)”。題目中經(jīng)過(guò)減、加、減的方式得到82,那么學(xué)生就要用反向的加、減、加三個(gè)運(yùn)算步驟來(lái)得到原來(lái)的數(shù)目,即:82+16=98(本),98-40=58(本),58+30=88(本)。逆向倒推,輕松得出原來(lái)書(shū)店共有88本書(shū)。
這種逆推方式主要鍛煉學(xué)生的題目分析能力,學(xué)生要找準(zhǔn)已知與未知之間的連接點(diǎn)。教師要做的就是讓學(xué)生明白,如果要求的內(nèi)容是“原本的數(shù)目”,那么運(yùn)用倒推法進(jìn)行還原將是首先要考慮的思路。
數(shù)學(xué)解題轉(zhuǎn)化思維以基本的數(shù)學(xué)定理和框架結(jié)構(gòu)為背景依托,對(duì)題目中隱含或暗示的條件進(jìn)行內(nèi)在的深入思考,利用公式之間的聯(lián)系用更加簡(jiǎn)單的方式化解問(wèn)題的矛盾。
例如,在學(xué)習(xí)完《多邊形的面積》《圓》兩課之后,教師出示“三角形三個(gè)角各截取長(zhǎng)度為1 cm的弧形圓為陰影”,讓學(xué)生求陰影面積。學(xué)生一般的解題思路是直接利用已知條件求陰影面積,或者是用總面積減空白面積得出陰影面積。但是該題兩種思路都不適合,因?yàn)轭}目中沒(méi)有給出三角形的任何長(zhǎng)度,這時(shí)教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生從圓與三角形的定義入手思考,實(shí)現(xiàn)圖形之間的轉(zhuǎn)換。學(xué)生發(fā)現(xiàn)三角形內(nèi)角和為180°,那么三個(gè)陰影加起來(lái)正好是半徑為1 cm的半圓形,解題思路也自然轉(zhuǎn)化為圓內(nèi)問(wèn)題。
“他山之石,可以攻玉”,不同的數(shù)學(xué)知識(shí)之間存在著或多或少的聯(lián)系,小學(xué)數(shù)學(xué)教師要對(duì)學(xué)生思維的開(kāi)拓性、概念掌握的熟練性、知識(shí)運(yùn)用的綜合性進(jìn)行指導(dǎo)和幫助,讓中高階段小學(xué)生理解數(shù)學(xué)的“變與不變”,學(xué)會(huì)靈活運(yùn)用逆向思維。
總之,掌握不同的解題方法,學(xué)會(huì)正逆向思維相結(jié)合,能開(kāi)拓小學(xué)生的數(shù)學(xué)智力和視野,避免學(xué)生從基礎(chǔ)階段開(kāi)始就陷入慣性思維的定勢(shì)中,對(duì)學(xué)生的數(shù)學(xué)解題和實(shí)際運(yùn)用產(chǎn)生非知識(shí)型的能力阻礙。面向國(guó)家教育“立德樹(shù)人”的理念,學(xué)校教育要致力于培養(yǎng)健全的、有思想、有創(chuàng)新能力的現(xiàn)代社會(huì)人才。小學(xué)數(shù)學(xué)教師應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行逆向思維解題訓(xùn)練,拓展小學(xué)生的數(shù)學(xué)思維。