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逆向思维在初中数学解题教学中的应用分析

2021-01-11陈燕

文理导航 2021年2期
关键词:解题教学逆向思维初中数学

陈燕

【摘 要】相比小學数学,初中数学的整体难度有了明显提升。如果学生们仍然按照传统思维进行解题,自然会遇到诸多困难。因此,教师就需要引导学生应用逆向思维,转变思路,提升解题效率。本篇文章主要描述了在进行数学解题教学的过程中,引导学生应用逆向思维的具体方法,并通过相关案例展开说明。

【关键词】逆向思维;初中数学;解题教学;应用;分析

对于逆向思维而言,主要是指将原有的常规思维完全颠倒过来,从已有思路出发,反向展开思考,寻找解题方案。数学题目本身有着很强的逻辑性,各个环节之间存在联系。如果一直应用常规思路,在某些题目中就会受挫。因此就需要采取逆向思维的方式,提升解题效率。

一、从结论入手处理几何题目

(一)基本概念分析

在对几何题证明的时候,无论其复杂还是简单,通常都需要从两个方面入手。其一是从现有已知条件入手,经过推理之后,思考能够获得什么结论。其二是从待证结论入手,思考为了达成这一结论,具体需要哪些条件,而当前有哪些条件。如果发现有某个条件缺失,就能得出该条件就是需要从现有条件推算出的最终结论。

(二)具体案例分析

例如:“如下图所示,已知在三角形ABC中,D和E都是AC边上的点,AD和AB相等,BD平分∠EBC,试说明: AD2=AE·AC。”

为了能够对AD2=AE·AC这一结论展开证明,需要从三角形的相似性入手。基于AD2=AE·AC,将其变为=。从题目中的基本条件可以得知AD和AB相等,因此可以将=直接转变成=。从这个比例算式可以了解,为了完成证明,必须从三角形ABE和三角形ABC出发,对二者的相似性予以证明。这其中∠A属于条件中这两个三角形共有的角,参照相似性的判断方式,并根据现有条件,仅仅只需要证明另一组对角完全相等就行。参照条件AD=AB,因此说明∠ABD和∠ADB完全相等,也就说明∠ABE+∠EBD和∠C+∠DBC完全相等。同时∠EBD和∠DBC一样,可以推算出∠ABE等于∠C,继而证明另外一对角是完全相等的。

根据以上分析能够了解,在对几何证明题处理的过程中,可以尝试从结论方面入手。但在书写的时候,可以从题目中提供的条件入手,推算出需要进行证明的结论。

二、依靠反证法处理几何题目

处理几何题目我们需要具体案例分析,例如:“在左下图,已知点D和点E分别是AB和AC上面的点,同时BE和CD相交于O点。如果OB=OC,且AD=AE,试说明OD=OE。”

尽管该题目看似难度不大,若是选择从正面入手进行处理,需要考虑的事情非常多,因此难度很大:先画一个辅助圆,经过A、B、C三个点,之后再利用三角形特有的相似性,以此完成处理。但是,若从结论部分出发,依靠反证法的方式,难度就很低。

证明:假设OD和OE不相等。

其一,如果OD小于OE,在线段OE上进行截取,且OF和OD相等,并将DE、DF以及CF全部连接在一起,具体如右上图。

基于图像可以很容易证明,三角形BOD全等于三角形COF,从中得知∠BDO和∠CFO相等,同时∠CFO大于∠3,从中推断出∠BDO大于∠3。

根据∠EDO>∠1,同时∠1和∠2相等,∠2比∠DEO小,得出结论是∠EDO比∠DEO大。

此时说明∠BDO+∠EDO>∠3+∠DEO,进而推出∠BDE>∠CED。

此外,∠BDE和∠ADE为互补关系,同时∠CDE和∠AED也是互补关系,说明∠ADE<∠AED,并得出AE小于AD。显然,这一结果和题目条件AD和AE相等存在矛盾,所以该假设并不成立。

其二,如果OD大于OE,按照相同的方法,可以推断出AD>AE,同样和题目条件中AE和AD相等完全不符,因此该假设并不成立。

通过将以上两个假设结合在一起,说明OD和OE完全相等。

通过应用反证法对几何命题展开证明,先从不成立这一方面入手进行论证,通过已知条件、定理以及公理,说明该结果不成立,进而完成结论证明。

三、依靠顺序倒换处理几何题目

(一)基本概念分析

在进行数学题目思考的时候,很多学生往往会受到固定思维的影响,总是按照相同的步骤,完成解答。由于经过多次练习之后,自身思维模式已经定型,通常很难转换。诸如在计量时,通常会选择“从上到下”或者“从左到右”的顺序。然而在处理数学题目的时候,如果可以打破固有顺序,将其颠倒过来,进而能够提升解答的实际效果。

(二)具体案例分析

例如:“小王同学的妈妈买了一些汽水。第一天,一家人一共喝了一半零半瓶;第二天,家里有客人来,大家喝了剩余的一半零半瓶;第三天,小王感觉很渴,又喝了剩余的一半零半瓶。经过三天,这些汽水都喝完了,那么妈妈最开始买了多少瓶?”

在处理该题目的时候,如果直接计算,由于涉及的数量关系较为复杂,自然难度较大。诸如列方程。假设最开始买的汽水一共是X瓶,第一天喝的数量为(+),第二天一共喝了[(x--)+],第三天……。

但是如果选择反过来思考,假设第三天在喝汽水之前,实际剩余了x瓶汽水,则-为0,通过计算得出x为1,这是第二天喝完之后,剩余的汽水数量。

之后再次假设,在第二天喝汽水之前,实际剩余了y瓶汽水,通过算式-=1,计算出y的数值是3,这是第一天喝完之后,剩余的汽水数量。

最后再次假设,在第一天喝汽水之前,实际剩余了z瓶汽水,通过算式-=3,得出z的数值是7,这就是妈妈实际购买的汽水数量。

尽管都是列方程进行计算,但通过将题目条件完成拆分,以最终结论作为基础,逐步予以解答,实际难度就会有所降低。因此,反证法在面对此类题目时,效果非常好。

四、结束语

综上所述,通过本文中提供的三个案例中发现,通过应用逆向思维,能够有效完成解题。当然,在初中数学之中,可以应用的逆向思维仍然还有很多,诸如在整式乘法之中的完全平方公式(a+b)2=a2+2ab+b2就可以和因式分解中完全平方公式a2+2ab+b2=(a+b)2相互转换。二者原本就是同一个公式,但只是从不同的方向入手,互相成为了彼此的条件和结论。由此可以说明,在采用了逆向思想之后,不但效率非常高,而且还有着较高正确率。因此,未来学生们在面对数学题目时,不要盲目从正面入手,可以尝试从反方向入手,以此解答。这样一来,自身思维能力就会得到进一步增强,为其个人发展奠定了良好基础。

【参考文献】

[1]吴仁人.逆向思维在初中数学解题教学中的应用分析[J].考试周刊,2019,000(052):94.

[2]史荀香.逆向思维在初中数学解题教学中的应用分析[J].考试周刊,2019,000(053):104.

[3]付瑞艳.逆向思维在初中数学解题教学中的应用[J].数学大世界(小学一二年级版),2019,000(004):71.

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