运用反证法,构建实效初中数学课堂
2019-01-11江苏省海门市开发区中学
江苏省海门市开发区中学 刘 波
反证学习法恰好与学生学习过程中的正向思维方式相反,它是由果推因的一种学习模式,对培养学生逆向思维能力有着很好的推动作用。在数学课堂学习中,教师可以结合具体数学问题,引导学生运用反证法来解决问题,以更好地锻炼学生数学思维,促进学生全面发展。
一、巧用反证法,培养学生数学思维
数学思维博大精深,逆向思维是数学思维的一种,也是初中生必备的一项技能,它需要学生改变自己传统思维模式,更加灵活地思考、探究。作为教师,应注重培养学生的思维能力,让学生能够更好地发展。在数学课堂教学中,教师可以巧妙地设计一些数学问题,让学生能够运用反证法解决问题,进而更好地活跃学生学习思维,促进学生深入思考。
例如:在教学“二次根式”时,教师在引导学生学习了无理数的知识内容后,向学生提出一个问题:证明是一个无理数。学生在拿到这一问题后开始分析、思考,想到无理数的知识,无限不循环小数是一个无理数,要想证明这个数是一个无理数,只需要证明它是一个无限不循环小数即可,但学生却在思考了一定时间后,发现直接证明它是一个无限不循环小数有点困难,一时之间不知道该如何思考。此时,教师引导学生从相反的方向思考这一问题,让学生逆向思考。于是,学生试着假设不是无理数,也就是说是一个有理数。如果最后证明的结果与自己的假设相矛盾,那就说明是一个无理数,随后学生们开始证明思考。学生也在思考探究的过程中,发现这样反着证明显得很简单,从中很好地体验到反证法的价值。
在数学课堂教学中,教师引导学生运用反证法解决数学问题,让学生可以有机会换思维思考数学问题,这种学习模式很好地活跃了学生的数学思维,促进了学生高效发展,也让学生在学习与应用之中感受到数学思想的价值与魅力,达成轻松学习、巧妙突破的效果。
二、巧用反证法,提升学生解题效率
一些数学问题有着多种不同的方法去解决,并不是一成不变的,它具有很强的灵活性。作为教师,应更多地引导学生换思维思考问题,灵活学生的思维。而反证法学习方式对活跃学生数学思维意义重大,在数学课堂教学中,教师可以在学生解决问题时适时地运用反证法,以更新学生解题思路,更好地提升学生的解题效率。
例如:在教学“图形与证明”时,教师为学生们设计一道数学练习题:用反证法证明一个三角形的三个外角中至多有一个外角是锐角。随后,学生开始先给出假设,但其中“至多有一个”一词需要一番考量。这时,有学生想到“至多有一个”相对应的是“至少有两个”,于是,学生给出了假设:一个三角形的三个外角中,三个外角至少有两个是锐角。之后,根据自己的假设开始思考分析。很快便有学生根据外角的一些性质,得出一个外角的度数等于与它不相邻两个内角的度数和。利用这一知识点,将三角形三个外角全部由三角形三个内角表示了,最后得出的结果是三个外角和恰好等于两个三角形内角和360°。如果三个外角至少有两个外角的度数小于90°,则三个外角和将不再是360°。这样的探究结果与事实相矛盾,于是,学生得出自己假设不成立,也就是原语句成立,很好地解决了这一数学问题。
在数学课堂教学中,教师指导学生运用反证法解决数学问题,很好地开启了学生的数学思路,提升了学生的解题正确率,并有效地提升了学生学习成就感,推动学生进一步参与思考,有力地促进学生内在参与度的提升,引领学生在数学学习中的可持续发展和提升。
三、运用反证法,推动学生有效发展
反证法是学生重要的学习方式之一,它的运用能够有效地锻炼学生推理能力,开阔学生的数学视野,培养学生的发散思维。在数学课堂教学中,很多数学问题正向思考很难解决,如果逆向思考会显得简单一些。由此,教师在教学中可以有效地引导学生运用反证法思考数学问题,以充分激活学生数学思维,促使学生有效发展。
例如:在教学“勾股定理”时,教师在课堂学习中为学生们设计了一道数学题:求证在一个三角形ABC中,如果角C不为90度,那么a²+b²≠c²。学生们在教师给出问题后都纷纷进入思考中,很多学生发现直接证明很难得出最后的结果,于是,教师引导学生换思维思考问题,运用反证法来思考这一问题。有学生提出假设:在一个三角形ABC中,如果角C的度数不是90°,那么a²+b²=c²。之后,学生开始根据题意开始思考分析,画出一个相应的三角形,并标记好相对应的字母符号,三边分别为a、b、c,三边所对应的角分别是∠A、∠B、∠C。之后进入思考中,在反向思考的过程中,学生也找到了思维的突破口,充分感受到这种逆向思考的优势,显得这一数学问题更加简便、易懂,解决起来更加简单、准确。
在这一教学案例中,教师引导学生利用反证法解决数学问题,将复杂的数学问题变得简单、形象化,让学生更便于思考、学习,很好地促进了学生深入思考与分析,对比与突破,在有效解决原有问题的基础上提升了学习效率,突破了思维瓶颈,提升了学习能力。
总之,反证法是一种有效的解题方式之一,它使学生的数学思维变得更加灵活,将复杂的知识变得有理可循,很好地开拓了学生的思维空间,让学生能够多角度思考、探究问题。在今后的初中数学课堂教学中,教师要善于引导学生运用反证法思考数学问题,以充分发展学生的思维,促进学生高效发展。