“思維能力的發展是學生智力發展的核心,也是智力發展的重要標志。”因此,在小學數學課堂教學中要充分挖掘教材中的互逆因素,有機地訓練和培養學生的逆向思維能力,可以提高學生的數學素養。
一、逆向思維的有利作用
逆向思維是相對于順向思維而言的另一種思維形式,是發散思維的一種。它的基本特征是:從已有的思路反向去考慮和思索問題。這種思維形式反映了思維過程的間斷性、突變性和反聯結性,是對思維慣性的克服。一般的學生從正向思維轉向逆向思維是存在著一定的困難的,而有能力的學生在完成這種轉變時是迅速且自如的,這就是能力不同的學生在思維的運動性方面的素質差異。這種思維的運動性,是創造性思維的一個重要組成部分,加強學生的逆向思維訓練,是培養學生創造性思維能力的一個重要方面。從小學數學中看,逆向思維的作用主要表現為幾個有利于:(1)有利于排除順向思維中的困難,培養思維的創造性;(2)有利于克服順向思維中的定式,培養思維的靈活性;(3)有利于挖掘順向思維中的弱點,培養思維的深刻性。
二、逆向思維的訓練方法
1.互逆概念。小學數學中有許多“互為”與“互逆”關系的概念,如“互為倒數”、“互為倍數與約數”、“加法與減法”、“乘法與除法”等。在教學中讓學生從正反兩面去思考與理解這些知識,不僅對于學生掌握知識本身,還是對培養學生逆向思維的能力,都具有十分重要的意義。
例如,①3的倒數是( );②1的倒數( );③16是( )倍數;④( )的倒數是8;⑤()的倍數是8。
2.逆向觀察。觀察是思維的觸角,是培養學生思維的基礎。數學中逆向觀察與順向觀察都是培養學生思維能力的體操,逆向觀察是改變過去的由上及下、由左到右的順序而進行的。有目的、有意識地讓學生進行逆向觀察,不但可以使學生全面地掌握知識和熟練地運用知識,而且能培養學生逆向思維的習慣。
例如,在教學分數的基本性質時出示練習題:把四個相同的圓片分別平均分成2份、4份、8份、16份,并涂上了顏色。如果把每張圓片都看成單位“1”,請你把涂色的部分用分數表示,這四個分數所表示的面積都相等,即1/2=2/4=4/8=8/16。組織學生從左向右觀察,12的分子與分母都同時乘以2,則等于2/4;若都同時乘以4得4/8;若同時乘以8得8/16;可見分數的分子與分母都同時乘以同一個不為零的數,分數的大小不變。再組織學生從右向左觀察,8/16的分子與分母都同時除以2,則等于4/8;若都同時除以4得2/4;若再同時除以8 得1/2;可見分數的分子與分母都同時除以同一個不為零的數,分數的大小不變。通過順向與逆向觀察就可以總結出分數的基本性質。
3.逆想訓練。前蘇聯教育心理學家克魯捷茨基說過:“在一種逆向思路中,思想并不總是必須沿著完全相同的思路進行,而只是向相反方向運動。”這里指的“向相反方向運動”是逆聯想能力。逆想訓練就是要求學生能由眼前的事物、事實或過程聯想到與之相反或相對立的另樣事物、事實或另種過程,從而進入新的數學意境,產生新的領悟。
例如,某糧店有兩個倉庫,甲倉庫存米是乙倉庫存米的4 倍。當乙倉運出5 噸米后,甲倉存米則是乙倉的6 倍,甲、乙兩倉原來各有米多少噸?學生習慣于順著題意從倍數角度思考:5÷(6-4)=2.5(噸)(乙倉);2.5×4=10(噸)(甲倉),這種解法顯然是錯誤的。有的學生雖能看出作為一倍量的乙倉存米數是變化的,卻又不知從何入手。具有逆聯想能力的學生就能自覺地調整思考方向,從變化的量逆想到不變的量,從而用甲倉存米數5÷(1/4-1/6)=60為單位“1”的量,實現由“倍”到“率”的思路逆轉,便能很快地求出甲倉存米(噸),再求乙倉原有存米為60÷4=15(噸)。
4.逆用公式。小學數學中的公式都是求周長、面積、體積等。公式是解題規律的抽象概括,數學中的公式都具有雙向性,在正向應用的同時,加強公式的逆向應用訓練,不僅可以加深學生對公式的理解和掌握,培養學生靈活運用公式的能力,還可以培養學生的雙向思維能力。
例如,學生掌握了三角形的面積之后,出示下列練習題:一塊三角形的塑料面積是90 平方厘米,它的高是10 平方厘米,這塊三角形塑料的底邊長是多少厘米?
組織學生思索,三角形的面積=底×高÷2,可以逆推出三角形的底=面積×2÷高,由此可列式為90×2÷10=18(厘米)。
5.倒推練習。倒推法(還原法)是一種重要的思考問題的方法,即從題目所敘事情的最后結果出發,利用已知條件一步一步倒著分析推理,追根究底,逐步靠攏所求,直到問題解決。加強倒推法的訓練,既可化難為易,化繁為簡,也可促進學生逆向思維能力逐步發展。
例如,有一天,小娟問王奶奶:“奶奶,您今年多大了?”王奶奶說:“我考考你。王奶奶今年的年齡加上14 后除以3,再減去26,最后用25 乘,恰好是100 歲。你知道我多大了嗎?”小娟思考了一下,告訴王奶奶答案。王奶奶夸獎小娟真會動腦筋。你知道小娟怎樣算的嗎?這題就是采用了倒推法。從后往前推,原來的“加減乘除”,推回去就是“減加除乘”,列式為(100÷25+26)×3-14=76(歲)。