逆向推理,重建数学思维方向
2020-12-10徐慧慧
徐慧慧
摘 要:数学课堂教学倡导多向思维,教师有意识培养学生逆向思维操作能力,能够给学生带来更多全新的学习感知体验。由顺而倒、从正及反、执果析因、双向变通,都能够促进逆反推理的进行,教师要为学生做出更多引导,让学生在具体推理实践中形成学科认知基础。小学生数学思维认知基础比较有限,逆向思维能力更为缺乏,教师从更多角度展开教学引导,势必能够顺利启动学生的数学思维,形成崭新的教学成长点。
关键词:逆向推理;数学思维;教学组织
小学生认知水平有限,他们习惯顺着事物发展的方向去思考问题,其实,对于有些问题来说,从结论倒推进行思考,往往会使复杂的问题简单化,解决问题的过程变得容易,这就是逆向推理。所以,教师应该注重培养学生的逆向思维,我们从由顺而倒、从正及反、执果析因、双向变通四个方面来引导学生进行逆向推理,重建他们的数学思维方向,提高学生的认知水平。
一、由顺而倒,逆还原
学生是学习的主体,教师是学生学习的引导者。数学教学课堂注重过程,在教学中,教师要提前确定教学内容主要分为几部分,对于每一部分,设置什么步骤,引导学生跟着教师的思路进行思考学习。在设计步骤时,教师要抓住重点以及关键内容,教学中思路要清晰,语言要简练,逻辑要缜密,让学生在学习的过程中得到一个符合逻辑的结论,之后引导学生完成由顺向推理到逆向推理的转变,进行知识的逆还原。
例如,教学“认数(一)”的时候,教师就可以引导学生在掌握顺向推理之后尝试逆向推理,完成对知识的还原过程。一年级学生最重要的是学会数数,在教给学生从1数到10之后,学生慢慢就会记忆,从而很快完成数数任务。但是在实际生活之中,虽然需要他们能熟练进行顺向数数,不过有时候,还需要学生进行倒着数数,比如倒计时等。所以,在学生熟悉了顺着数的次序和结构之后,教师要及时引导学生倒过来再从10逐次数到1。经过不断练习之后,学生不仅可以熟练从1数到10,而且还可以反过来从10数到1,学会正着数,也学会反着数。在这个反着数的过程中,学生可以准确还原之前学习的知识,而且在数数的时候会更加多样化,他们学习的知识不会太死板,思维也会更加灵活。
在进行由顺而倒整体数学教学中,学生不仅可以从正面来理解数学知识,还能从反面加深对数学知识的理解,从而对数学有了全面的认识与了解。除此之外,还可以在潜移默化中培养学生的还原意识,使学生的思维不会仅停留在对知识的表面认知,在解题时思路还能更加灵活多变。
二、从正及反,逆联想
每个事物都具有两面性,只有全面地看待问题,才能理解事物的内涵,减少错误的发生。数学教学实际是教给学生“思维”的方法,使学生具有创造性思维的能力。所以,在面对教学抽象的定理或者概念的时候,教师不能仅引用与所教内容相一致的例子,也可以选用那些与内容相反的事例,特别是一些学生容易混淆的事例。这样,学生才可以更好地理解数学知识的内涵,并将所学知识应用于生活实际,做到学以致用。
例如,教学“认识小数”的时候,教师就可以引导学生从正反两方面的事例来分析问题,让他们进行逆联想。在教学“小数的性质”的时候,学生对于“小数末尾的0可添可去”这个性质比较模糊,有的学生甚至误将这个性质理解为“小数点后面的0可添可去”,这两句话完全是两种概念,学生如果认识不清,对他们后面的做题效率会产生很大的影响。为了纠正学生的认知误差,教师可以给学生举出反例,比如3.007这个小数,如果按照学生正确的理解,应该就是3.007,如果按照学生错误的理解,他们就会认为是3.7。很明显,3.007和3.7存在很大的差别。教师可以让学生先根据自己对性质的理解写出3.007的化简,之后再引导学生比较3.007和3.7这两个数字,这时学生才会发现自己对数学的认知产生了误差,并且在教师的引导之下积极改成自己的理解,从而为之后的学习奠定良好的基础,避免产生不必要的失误。
由正及反教学方法可以让学生养成逆联想的习惯,而数学解题方法并不唯一,学生在正向解题遇到困难时,可以不由自主地改变自己思考的方向,从相反的方向来进行联想猜测,从而产生新的思路。这可以提高学生“一题多解”的能力,同时还可以培养学生的创新意识,一举两得。让学生展开逆联想,这对学生来说是全新学习体验,教师要做好教学引导,为学生规划清晰操作思路,以提升教学针对性。
三、执果析因,逆分解
数学知识中间存在很多复杂的关系,经常会有几个因素产生同一结果的情况发生,这些因素有些是统一的,有些是相反的,它们都在不同程度上影响着结果。对于这种问题,学生需要具备一种从结果出发来分析解决问题的能力,以此来简化自己的分析过程,最终找到解决问题的办法。尤其面对很复杂的数学问题时,教师更应该启发学生运用反向思维来找出解题思路和步骤,提高解题效率。
例如,教学“解决问题的策略”的时候,教师就可以引导学生从结果出发来分析各因素之间的联系,进行逆分解。讲完本节课内容之后,有这样一道题学生的出错率比较高:小明和小红分别从A、B两地出发,小明每分钟走60米,小红每分钟走50米,他们两个经过9分钟之后相遇,那么请问A地和B地两地相距多少米?这个问题是典型的相遇问题,教师可以引导学生先从问题出发,题目要求的是路程,那么学生都知道“路程=速度×时间”,从题目中可以看出时间是4分钟,速度没有直接给出,经过思考可以知道速度是小明的速度和小红的速度之和,速度需要学生进行计算。经过逆向分析之后,学生就可以知道解题的第一步是求出小明和小红的速度之和,第二步直接运用路程的公式就可以得出最终结果。这样分析后,学生瞬间就清楚了解题的方向,也懂得了解题的方法与技巧,一切都是重在分析,只有把题目含义弄懂,学生在解题时才会更加顺利。
同一个问题从不同的方面看会有不同的结果,在正面解题比较困难的时候,学生可以从结果出发进行反向分析。这样,他们在解题时不会盲目,具有针对性,而且条理清晰,步骤明确,逻辑缜密,最终求得题目结果。所以,教师应该积极引导学生从反向来分析问题,有效解决数学问题,深化学生思维。学生顺向思维比较发达,教师在引导学生展开逆分析时,需要充分关照学生的思维基础,在方法上做出更多传授,帮助学生顺利建立学习认知起点。
四、双向变通,逆解题
思维是可以不断创造的,经常引导学生接受两种或者多种相对、互不相容的观点,久而久之,学生就可以接受两种完全不同的观点,最后就可以创造出新的思维。那么,教师在教学时,需要精心设计自己的教案,不仅让学生掌握知识正面的方法,同時,还让他们从反面去解决问题。之后,学生在解决数学问题时,思维就会更加灵活,也懂得将知识进行变通,使解题方法多样化。
例如,教学“正比例和反比例”的时候,教师就可以积极引导学生进行双向变通,指导他们进行逆解题。在课后作业中,有这样一道题:有一辆小汽车,所行路程如果是15km,耗油量是2L,如果这辆小汽车所行的路程是75km,那么它的耗油量是多少升?这道题研究的是路程、耗油量、每小时耗油量之间的关系,教师可以引导学生把“每小时耗油量”看作一定的量,那么就可以得出正比例关系式,得到最终结果。之后,再引导学生逆向思考:1L油可以走多少路程呢?这样得出的算式是否正确?得出的等式是不是一定的量?通过思考,学生就可以得出另一种计算方法,但是取得的结果是一样的。那么,通过这种方式,学生就可以用互逆的两种方法来解题。除此之外,教师还应该让学生懂得“出油率”和“榨1kg油需要的豆子的重量”是一对反对关系,同样,工程问题也应该注意反对关系。这样,学生在解决问题时就可以从不同方面进行着手,使计算的结果更加准确。
经常对学生进行双向变通思维训练,不仅可以拓宽学生思维的空间,同时,还可以让学生形成创新性思维。为了让学生逆向思维解题的能力不断提高,教师还可以引导学生运用分析法和倒推法进行解题。学生的双向思维能力越强,解题的思路就会越宽,解题效率也会越高。小学生对逆解题操作还比较陌生,教师给学生提供更多示范操作,让学生在观察体验中掌握具体操作步骤,这对全面提升学生学习能力有重要帮助。
数学教学主要是教给学生思维的过程,所以,教师不能将数学中的概念、定理或者数学解题方法直接出示给学生,而要暴露学生的思维过程,将思维贯穿于整个教与学之中。在平时的教学中,教师应该有意识地培养学生的逆向思维,这可以使学生更快地运用迁移的规律去认识数学中的知识,还可以提高学生学习的兴趣和克服困难的信心,从而更加深刻地理解数学知识,提高教学效果。