所謂逆向思維又稱反向思維,是指從與常規思維相反的方向去認識問題,從對立的角度去思考問題,尋求解題途徑,解決問題的一種數學思想方法。它是發散思維的一種重要形式。它具有反向性、新穎性、批判性、突破性和悖論性等特征。逆向思維在中學數學的內容和數學方法中有十分廣泛的應用,因此,我們在課堂教學中務必加強學生逆向思維能力的培養與塑造,訓練其思維的敏捷性,從而激發起學生探索數學奧秘的興趣。
一、重視在概念、定義教學中培養學生的逆向思維
數學中的定義是通過揭示其本質而來的,定義都是充要條件,均為可逆的。所以,其命逆題也是成立的。因此,定義即是某一個數學概念的判定方法,也是這一概念的性質。在教學中應充分利用這一特征,尤為注意定義的逆用解決問題。在定義的教學中,除了讓學生理解定義本身及其應用外,還要善于引導啟發學生逆向思考,從而加深對定義的理解與拓展。
如絕對值是這樣定義的:“正數的絕對值是它的本身,負數的絕對值是它的相反數,零的絕對值是零”除了從正向去理解計算,還要教學生逆向去理解,如“計算︱5︱=?︱-5︱=?”,這是從正向去理解計算,“一個數的絕對值等于5,這個數是多少?”這是逆向去理解計算。
二、重視數學公式、法則、性質的可逆性教學
數學公式本身是雙向的,由左至右和由右至左同等重要,但習慣上講究由左至右或化繁為簡的順序。為了防止學生只能單向運用公式,教師應通過對公式的推導、公式的形成過程與公式的形式進行對比,探索公式能否逆向運用,從而培養學生逆向思維能力和逆用公式,鼓勵他們別出心裁地去解決問題,在“活”字上下工夫。
公式從左到右及從右到左,這樣的轉換正是由順向思維轉到逆向思維的能力的體現。因此,當講授完一個公式及其應用后,緊接著舉一些公式的逆應用的例子,可以開闊學生的思維空間。
三、重視引導學生探討命題(定理)的逆命題
每個定理都有它的逆命題,但逆命題不一定成立,經過證明后成立即為逆定理。在平面幾何中,許多的性質與判定都有逆定理。因此教學時應重視定理和逆定理,強調其可逆性與相互性,對培養學生推理證明的能力很有幫助。例如:“互為余角”的定義教學中,可采用以下形式:∵∠A+∠B=90°,∴∠A、∠B互為余角(順向思維),∵∠A、∠B互為余角。∴∠A+∠B=90°(逆向思維)。
當然,在平常的教學中,教師本身應明確哪些定理的逆命題是真命題,才能適時給學生以訓練。如:平行線的性質與判定,線段的垂直平分線的性質與判定,平行四邊形的性質與判定等,注意它的條件與結論的關系,加深對定理的理解和應用,重視逆定理的教學對開闊學生思維視野,活躍思維大有益處。
四、注意逆向思維能力的培養
1.在解題中進行逆向思維能力的培養
我們知道,解數學題最重要的是尋求解題思路,這就需要我們解題之前,綜合運用分析和綜合或先順推,后逆推;或者先逆推,后順推;或者邊順推邊逆推,以求在某個環節達到統一,從而找到解題途徑。由此可見,探求解題思路的過程也存在著思維的可逆性,它們相輔相成,互相補充,以達到此路不通彼路通的效果。中學數學課本中的逆運算、否命題、反證法、分析法、充要條件等都涉及到思維的逆向性,在數學解題中,通常是從已知到結論的思維方式,然而有些數學總是按照這種思維方式則比較困難,而且常常伴隨有較大的運算量,有時甚至無法解決,在這種情況下,只要我們多注意定理、公式、規律性例題的逆用,正難則反,往往可以使 問題簡化,經常性地注意這方面的訓練可以培養學生思維的敏捷性。
2.教學設計中進行逆向思維教學的運用
教學設計是中不僅注意反映教材的重點、難點,還要注意到對學生思維能力的培養,特別要注意逆向思維的運用。因此經常逆向設問,以培養學生的逆向思維意識。
同時教師應經常地、有意識地從正反兩反面探索數學問題,引導學生從對立統一中去把握數學對象,解決數學問題。
教師在總結思維過程時應告訴學生有的問題從“正面”不易解答時,從其“反面”思考往往有突破性效果。通過分析啟發很容易掌握,既激發了學生解題興趣,又培養了學生正確思維方法和良好的思維習慣,思維能力逐步提高。因式分解一章教材本身就明確提出了“因式分解與整式乘法的互逆關系”,教學中抓住“互逆”、“反過來”這條主線,就能讓學生真正理解因式分解的意義,并得到逆向思維的訓練從而提高思維能力。
3.鞏固對逆向思維的理解和掌握
學生學數學聽懂了離掌握還有距離,特別是對常規思維的背離。因此要讓學生真正具有逆向思維的能力,除了課堂上的分析、引導、啟發外,要堅持分層次地對學生進行輔導。布置作業、考試檢查,經常地得到鍛煉,體會逆向思維解題的奇妙,增強學習的興趣和主動性。
總之,在初中數學教學中,確保學生具備豐富而扎實的“雙基”知識的前提下,量力而行;有意識地對學生進行雙向思維交替的訓練,從而提高學生由正向思維轉換到逆向思維的能力,為逆向思維的形成和建立奠定了良好的基礎。另外,逆向思維解題方法的培養和應用,對克服思維定勢和思維的呆板性起到了積極的作用,也為創造思維提供了靈活的思維方式;為教育教學的改革開辟了又一新的途徑。