樊小文
(江西省南昌縣東新中學 江西南昌 330215)
反證法在初中數學教學中的應用比較廣泛,對學生逆向思維與解決問題能力提升具有重要意義。在數學解題中加強對該方法的分析,借此提高學生解題效率,推動數學教育發。
反證法解題思維與常規解題思維恰恰相反。在數學解題中用反證法進行解題,可以啟發學生的思維,使學生發現新的解題思路。數學問題解決的過程中,學生習慣常規方法進行分析解題,通過公式、定理的推理與計算,得到問題答案。但是有一部分的數學問題是無法通過常規方法確定問題答案的,反證法的應用恰好可以解決這部分問題,將復雜的問題簡單化,提高解決問題效率。初中數學解題教學中,可加強該方法的應用,讓學生在實踐的過程中意識到數學知識的靈活性,以此提高解決問題能力,促使學生數學思維形成。
數學學科本就是一門邏輯性、思維性較強的課程,若是一味的采用慣性思維解決問題,那么也就失去了數學教學的目的,不利于學生思維能力與數學品質培養。隨著課程改革發展,數學教育中對學生提出了新的要求,學生不僅要掌握基礎知識,同時也要學會在不同角度分析問題,學會數學思維拓展[1]。反證法在數學解題教學中應用,符合新課程教學改革要求,能夠讓學生掌握多種問題解決方法,這對于數學教育發展具有非常非常大的影響,也是提升學生數學能力的有效手段。
反證法在初中數學教學中有非常重要作用,與常規數學解題方法有很大的不同。該方法的應用可以將數學問題簡單化,能夠保證學生問題分析的準確率,拓展學生數學思維。在課堂教學中,利用該方法豐富教學方式,提高解題教學質量,使學生在反證法的學習中愛上數學,形成數學學習品質。
數學解題中應用反證法解決問題時,可以圍繞三個步驟進行:第一,反設。反設是反證法解決問題的基礎,對解題結果、過程影響重大。在解題的過程中,首先要明確題目中的條件與結論,然后找到與結論相反的假設條件,通過對題目結論的否定或者肯定,實現反設。第二,歸謬,這一步驟是反證法解題的重點[2]。所謂的歸謬,就是利用反設。發現問題中的矛盾,然后找出反設后存在的矛盾進行并進行推理,為最后結果推理做好鋪墊。第三,結論。結論就是反證法的最后一個步驟,是確定問題答案的總結。在結論的過程中,應該對歸謬紅得出的矛盾進行推理,結合問題要求進行否定,以此確定原命題的結論是正確的,然后得到最終的答案,完成反證。
在數學問題教學中,若想提高學生反證法解決問題能力,需要讓學生掌握正確否定結論,并利用此學會反推理方法。若是在解題過程中,學生無法確定正確的否定結論,那么將會影響整個推理過程,無法掌握學習方法。在數學教學中,教師可以將正確否定結論確定方式滲透給學生,讓學生了解在正確的結論基礎上進行反證,獲得正確的答案,以此提高學生的學習能力。這樣一來,不僅可以拓展學生思維意識,同時可以培養學生數學學習興趣,對學生學習發展有很重要意義。
如,在一個三角形的內角中,最多有一個直角。分析這一命題時,可以利用否地結論的方式可以將這一命題表達為:“一個三角形的內角中都是直角”、“一個三角形的內角中有兩個直角”。然后利用三角形內角和的基礎知識進行反證,確定這一命題的準確性。
反證法解決問題的重點是否定題目的結論,并通過推理找出與結論相反的觀點,然后進行證明。在數學解題中,應用這一方法進行教學時,教師可以將推理的特點告知學生,讓學生掌握如何否定結論[3]。如何利用否定結論證明問題的真偽,從而確定答案。通過對反證法推理特點的分析,可以使學生真正掌握這一方法,并在實際問題中應用。
如,求證:圓的兩條非直徑的弦,不能互相平分。當教師設計問題后,則讓學生進行解題,利用反證法推動其中的矛盾,并利用數學知識驗證這一命題。學生通過討論后得到以下解題過程:假設非直徑兩條弦互相平分,那么這兩條弦一定過圓心。因為過圓心的弦一定是直徑,與假設結論矛盾,所以假設不正確。
學生若想在數學問題中能夠靈活應用反證法解決問題,需要了解矛盾出現原因與矛盾的種類,并根據問題要求、條件找出解決問題的方法。這樣一來,可以達到事半功倍的效果。問題矛盾的種類有很多種,有可能是可題設之間的矛盾,也有可能是問題條件與真命題之間的矛盾,同時也可能是已知條件中定義、結論的矛盾。反證法中的解題矛盾不僅僅只有否定命題與真命題之間的矛盾。在數學學習的過程中,學生需要掌握矛盾的種類與矛盾制造方法,利用此進行知識推理,得到正確的答案。通過矛盾種類的了解,可以提高解決問題的效率,促使學生數學能力與知識應用能力提高。
總而言之,反證法在初中數學問題中應用,實現學生思維能力與解決問題能力培養。實際應用中,使學生掌握反證法解題步驟,并根據相關的要求進行解題,以此提高數學學習能力,提升數學素質。