【论文】加强逆向思维训练 备战中职数学高考
时间:2015-12-09 来源:浙江职成教网

◎温岭市职业中等专业学校  张明文

【摘  要】:深入剖析近几年浙江省中职数学高考试题,可以发现:单考单招背景下的中职数学高考命题,侧重于思想与方法的考察、淡化了逻辑与运算的测评,但凡难度系数大一点的题目,总是打着逆向思维的烙印。本文从学生逆向思维受阻的成因分析入手,结合学生逆向思维受阻的具体表现,提出了逆向思维训练的实施途径,探讨了逆向思维训练的实施策略。力求通过逆向思维训练,优化学生思维结构,协调学生思维方向,以思维的灵活性、深刻性和双向性,提高数学答题能力,备战中职数学高考。

【关键词】:逆向思维  训练  中职数学  高考

日本兵库县有个叫因波的小村子,是个非常贫穷的地方,因为土地贫瘠,交通闭塞,到处是一片荒凉的景象。多年以来,村里人想尽办法摆脱贫困,就是找不到致富的法子,为此,他们从首都东京请来了一位专家帮他们出点子。专家经过实地考察后向村民建议,你们不要再住木房子了,要住到树上去;不要再穿布料衣服了,要披树叶和兽皮,像几千年前的老祖宗那样生活。刚开始村民不愿意,经专家的一再解释,大家才勉强同意一试。后来,经过媒体和记者的宣传报道,这个村子很快就富了起来。

因为贫穷→不被关注,专家的点子就是反其倒而行之,引起关注→走向富裕。由此可见,事物的内在联系不仅体现在相似,还可以通过反差与逆转等关联表现出来,逆向思维就是打破常规思维定势,自下而上、从右到左,由未知到已知,从事物发展的反方向去思考和分析问题,透过现象来揭示事物本质的思维方法。通过逆向思维,创造性地解决实际问题的事例,在生活中比比皆是。

从师言教,逆向思维又是学生分析数学问题,提高数学解题能力的法宝。心理学家认为:思维是认知的核心,人的思维最初只能是单向的,只有认知达到了一定的程度,才能逐渐形成思维的可逆性和反复性。笔者通过多年高考教学实践,发现刚分流到中职高考班的高三学生,从正向思维序列转换到逆向思维序列,可划分为三个层次:

正向→逆向

认知能力

转换时间

转换策略

学生比重

第一层次

较强

建立正向思维的同时

稍加点拨

5%~10%

第二层次

一般

相比正向有明显滞后

适当的训练

20%~30%

第三层次

较差

非常缓慢

长期引导、加强训练

60%~75%

因此,在中职高考班的数学教学中,需要长期进行逆向思维引导,加强逆向思维训练,优化学生思维结构,协调学生思维方向,以思维的灵活性、深刻性和双向性,提高数学答题能力,备战中职数学高考。

一、逆向思维受阻的成因分析

1、基础水平低起点

进入中职高考班的学生大多有明确的学习动机,有强烈的进步欲望,然而,基础知识掌握不牢、基本技能欠缺、基本运算能力弱的现实,使他们心有余而力不足。抓不住数学知识的内在联系,理不顺具体问题的潜在脉络,以至于反差与逆转等关联无法展开。

2、心理暗示负效应

中考遭普高淘汰,给中职学生留下了浓重的心理阴影,家长开始放任,自我开始放逐。面对数学,很多学生已陷入了“反正学不好→干脆放弃学”的思潮,即使面对简单的数学问题,他们也缺乏思维的韧性,以想不出为由轻松地放弃,似乎放弃对他们来说是天经地义的事,从而由不愿思考过渡到了思维的缺失。

3、教学组织轻训练

因为中职学生的数学基础能力弱,高一、高二的数学教学中,教师尽可能地降低教学起点,低配教学目标,仅注重概念、公式、定理、性质与法则的正例变化,力求大部分学生能听慬,然后配以简单的模仿练习,淡化对知识的关联性差异进行对比,来保护他们的学习积极性。这种教学组织形式,对于不参加高职考试的学生来说无可厚非,然而,因为忽视思维的培养与训练,导致进入高考班的学生缺乏良好的思维习惯,对于不曾做过的题目,尤其是未曾经历的思维变化,无法迅速而准确地定位思考方向。*#*

二、逆向思维受阻的具体表现

1、缺少显而易见的逆向联想

在高一、高二的学习过程中,接触的思维大多是由此及彼的单向思考,忽略了逆向联想,从而造成了知识结构上的缺陷和思维过程中顽固的单向定势习惯。例如: a3÷a4、a4÷ a3等于多少,学生可以轻松口答,对于“若a3=m,a4=n,,则a-1/a=”,却只有少数学生才能正确填写。

2、缺乏逆向变形的转换能力

例如:求数列1/2、1/6、1/6、1/12、1/20……的通项公式an=与前n项和Sn。学生因为不能准确地将2、6、12、20分解为1×2、2×3、3×4、4×5,导致写不出通项an,等他们明白通项an=1/n(n+1)后,又因为不能将转换成1/n(n+1)=1/n-1/n+1,以至于求不出前n项和Sn。

3、忽视正逆转化的限制条件

  例如:“α=β是sinα=sinβ的          条件”,很多学生想当然地填写了“充要”,原因在于由后推前时忽略了α∈R,β∈R的条件,遗漏了α=β以外的其他可能。特别是涉及一些限制条件的反求,学生更是束手无策,如:“若a﹤0,b﹤0,a+b=-6,则a·b最     值为       ”,该题只要采用逆向思维,将a+b=-6化成(-a)+(-b)=6,将a·b转化成(-a)·(-b),就满足均值定理成立的条件,解法清新、过程简捷。

4、忽略逆向分析的解题思路

众所周知,对于一道数学题,可以从多个角度去分析,从而产生多种解法,而最优解法往往来自于对具体题目的逆向分析。然而,学生在分析问题时只是习惯性地从条件到结论,却不会从结论出发去寻求解题思路,寻求最优解法,忽略双向思维的协调发展。例如:已知不等式ax2+bx-1>0的解为1/3﹤x﹤1/2,求a、b的值。学生α习惯思路是ax2+bx-1=0的两根为1/3,1/2,通过韦达定理得出-b/a=1/3+1/2,-1/a=1/3×1/2,解得a=-6,b=5,很少有学生从反面入手,根据1/3﹤x﹤1/2得出(x-1/3)(x-1/2)﹤0,进而得出x2-5/6x+1/6﹤0,然后与原不等式相对照,化成-6x2+5x-1﹤0,从而得到a=-6,b=5。

三、逆向思维训练的实施途径

在高一高二的数学教学中,为了突出中职数学的工具性特征,教师重视数学与专业的有机结合,强调数学知识的实际应用,扩大了正向思维的活动领域,却淡化了知识要点的逆向延伸。“应用”到“应试”的转型,决定了中职高考班的数学教学,需要通过概念、公式、性质、定理的可逆性探究,以思维的转换,培养学生面对具体问题时的双向性思考。

1、充分挖掘概念中的逆向认知

数学概念是空间形式或数量关系在人们头脑里的反映。这种反映,包括了正逆两个层面的客观存在,例如:椭圆是平面上到两定点距离之和等于定长(定长大于两定点之距)的点的轨迹。反过来说,平面上到两定点距离之和等于定长(定长大于两定点之距)的点的轨迹是椭圆亦成立。因此,在概念的复习中,如果注重从逆向提问,学生不仅对概念辨析得更清楚,理解得更透彻,还能够培养学生养成双向考虑问题的良好习惯。再如:在讲解“对数”概念时,不仅要问学生:“以2为底8的对数是几?”还要问:“3是以2为底谁的对数?”,“以谁为底8的对数是3?”,“底数、对数、真数三者之间有何特征?”,这样从正逆两个方面提出问题,可以帮助学生深刻理解对数的概念。

2、合理设计公式中的逆向运用

在中职数学高考范畴,最大的数学公式群集中在三角函数章节,如:三角恒等式、诱导公式、和角公式、倍角公式等,原始公式多达36个,加上部分公式的变形式,很容易让学生迷失在公式之中,然而,中职数学高考中的三角试题,大多涉及到公式的逆向运用。合理设计公式中的逆向运用,是应对20℅试题份额的关键。教学中,需要增加公式的逆用训练,例如:公式cos2α=1-2sin2α,,从左向右看,余弦变正弦、倍角变半角、升幂;从右向左看,则呈现正弦变余弦、半角变倍角、降幂等特征;再如:恒等式sin2α+cos2α=1,从左向右看,已知其一,可求其二;从左向右看,可以将数字1转换成sinα与cosα的平方和,可使一些特定的题型获得巧解。例如:已知tanα=3,求1/sinα·cosα的值。从正向思考,可以通过同角三角函数的两个基本关系式,用方程思想直接将sinα与cosα求出,思路并不复杂,学生大多能自行解决,但从解题效率来看,此法已落入下品。如果采用逆向联想,可获巧解:原式=1/(sinα·cosα) =(sin2α+cos2α)/( sinα·cosα) =(tan2α+1)/ tanα=10/3。*#*

3、深入探究性质中的逆向拓展

4、重点关注定理中的逆向思辨

定理都是真命题,但不一定都存在逆命题,逆命题即使存在,也有真有假。中职高考班学生往往不能明辨是非,错误地认为只要是定理就具有可逆性。例如:命题“若两直线的斜率满足k1·k2=-1,那么这两条直线相互垂直”是真命题,其逆命题“若两条直线相互垂直,那么两直线的斜率满足k1·k2=-1”却是一个假命题,学生因为不能正确认识,在解题时依然将逆命题当成真命题使用,导致错解。因此在定理教学中,应重点关注定理中的逆向思辨,探求逆命题的真假,以反例的形式,加深学生对定理的认识与理解,使学生的认知不断完备,思维不断严谨。

四、逆向思维训练的实施策略:

对于中职高考班学生来说,他们中的大多数逆向思维能力弱,需要通过逆向思维能力所引起的思维变革刺激他们的思维欲望;需要通过长期地逆向思维引导扩展他们的思维认知;需要不断地加强逆向思维训练优化他们的思维结构。使他们克服由单向思维定势造成的刻板与僵化,使他们在遇到新条件、新题型时能独立发现新方法、新结论。

1、唤意识 —— 左右逢源

意识决定行为。只有在正向思维通畅的基础之上,不断地灌输逆向思维意识,才能唤醒中职学生沉睡的逆向思维习惯。笔者经常在课堂教学中讲一些关于逆向思维的小故事,用来启发学生展开逆向联想,例如: 2013年浙江省高职考试研究联合体编制的数学模拟卷中有这样一道题,“已知正数x,y满足2x+y=1,求1/x+1/y的最小值。”在分析该题之前,我先给学生讲了一则网上流传的故事。【北京某官员在山西被当地煤老板宴请,酒后吐豪言:只要肯花钱,什么事都能办。老板连连称颂后发问:花500万,能否把我爹的照片挂到天安门城楼上去?官员答:“钱不够,不能办。”老板咬牙添了筹码:“那就3000万。” 官员说:“行,一周后保证完成。”一周后,老板进京到天安门广场,仍见天安门上挂的是毛主席照片,于是找官员理论,怒称天安门上是毛泽东照片不是他爸爸的,要求退钱。官员称已完成任务不能退,天安门上挂的就是你爸爸照片,你回去查户口就知道了。煤老板无奈,回到家乡派出所查户口,发现自己的名字已经被改成了“毛岸英”。】

学生哄堂大笔的同时,逆向思维的种子已悄然渗透,以至于例题的分析与讲解就不会显得牵强附会,将1/x+1/y中的两个1换成2x+y也就顺理成章,然后通过均值定理求最小值就变得理所当然。只有思维过程的左右逢源,才能深刻体验解题过程得以优化的乐趣。*#*

2、列组题 —— 一叶知秋

有了逆向思维意识,必须有逆向思维行为的跟进。给学生提供快餐式组题,就显得非常有必要了。笔者在教学中,通常是以故事埋下种子,然后以例题引发种子萌芽,接着提供一组训练题,并启发他们展开一叶知秋式的联想,以达到巩固与强化的训练目的。在例题“已知正数x,y满足2x+y=1求1/x+1/y的最小值”得以解决之后,笔者给学生提供了这样一组题,

该变式题组始终围绕项的拆补而展开,由正向到逆向、由轻松到困难、由旧识到新知,逐步过渡。学生获取知识的过程比结果更重要,在教学中,笔者总会留给学生逆向思考的时间与空间,让学生有所发现,有所体验,实现“挖出萝卜带着泥”的思维外延。

4、重分层 —— 各得其所

数学中的许多逆向问题对中职高考班的中、下层学生来说,考虑起来还是比较困难的,该回避的还是不涉及为好,即使回避不了,也要以学生的接受能力来设定。因此,逆向思维训练,必须分层实施,随时关注学生的可接受性,以基础知识和思想方法为前提,根据学生实际,分层设计逆向思维训练题的内容和梯度,保证每一位学生都能得到不同程度的思维拓展。例如:组题训练中的③与④,变式训练中的变式3和变式4,仅对中职高考班中基础较好的学生有要求,基础能力不够的学生仅做前两例即可。在教学中,教师应尽可能的尊重学生的理解方法,体现学生的主体作用,使每一个学生都能得到不同程度的逆向思维洗礼。

综上所述,加强逆向思维训练,备战中职数学高考,必须从多途径入手,根据具体数学问题的特点,唤醒学生的逆向思维意识,加强以组题与变式为手段的逆向思维训练,通过不断地联想与反思,优化学生思维结构,协调学生思维方向,这对于提高中职高考班的数学备考质量、激发学生的学习兴趣和创新精神都具有深远的意义。

【参考文献】:

1、杨星光 《数学教学中如何培养学生的逆向思维能力》 卫生职业教育  2008年第11期

2、许娟娟 《数学教学中逆向思维能力及其培养》       基础教育研究  2012年第03期

3、张运英 《关于中职数学教学的几点思考》           中等职业教育  2012年第08期