运用逆向思维,巧解数学问题

2020-03-04 20:39周映花
数学教学通讯·小学版 2020年12期
关键词:逆向思维价值小学数学

周映花

摘  要:小学阶段是培养逆向思维的重要时期,要结合学情实际,完善教法体系,让学生从逆向思维应用中,提高解题热情,增强解题能力。文章对小学数学学习中,运用逆向思维,巧解数学问题进行了探析。

关键词:小学数学;逆向思维;价值

在数学核心素养中,思维的激活与创新是发展重点,运用逆向思维来求解数学问题,往往能够为巧解难题找到新的突破口。逆向思维是思维发散的一种方式,并不适合所有数学问题。但对于逆向思维的关注,重在开拓学生的解题视野,为学生巧解题、会解题奠定基础。关注逆向思维,就是要以“反其道而行之”的思维方式,面对数学题目,变换解题方向,寻找新的突破口。

■一、重视逆向思维渗透,发挥教育价值

在数学核心素养中,思维力的培养至关重要。逆向思维是一种思维方式,也是数学素养的重要内容。在小学数学解题教学中,“多做题”仿佛成为不变的定律。长此以往,学生的思维就可能被固化,而逆向思維作为发散思维之一,其作用表现在:一是将复杂问题简单化,如某题:29+299+2999+29999+299999,如果采用传统的求和计算,不仅费时费力,还易出错。如果采用逆向思维,可以将上面的五个数分别加“1”,再整体减“5”,那么解题效率将大大提升。可见,从逆向思维来分析和求解数学题,可以让一些复杂的难题变得简单。二是增进学生对数学知识的深刻理解。数学知识点具有逻辑性、关联性、抽象性,学生在求解数学问题时,可能会因理解不准确而找不到解题思路。如7的5倍是多少?我们通过正向思维,可以很快算出“35”;但我们问学生:一个数的5倍是“35”,这个数是多少?一些学生就会迷惑不解,搞不清楚如何求解。

事实上,在数学知识结构中,很多数学公式具有双向性。如1千克=1000克,同样10000克=10千克。只有让学生理解并懂得逆向思维的重要性,而不是按部就班地习惯于搬用固定公式来解题,才能增强学生的解题思维灵活性,夯实学生的数学素养。

■二、挖掘题目中的关键点,抓住逆向思维应用时机

在数学解题中,对逆向思维的运用,并非适合所有题。什么时候适宜逆向思维,需要我们把握数学题目的关键点。如数学教材中的顺逆公式、顺逆关系式等,这些问题可以利用逆向思维,换个角度来分析题意,找准解题突破口。

以某题为例:有一包糖,共80块。由2人分,每人多少块?由4人分,每人多少块?由8人分,每人多少块?对于该题所用到的数学乘除法知识,我们可以进行剖析。什么是乘法?对于相同的几个数相加,就等于该数乘以相加的次数。反过来,对于除法,一个数除以加数,可以得到次数。因此,从某种视角来看,乘法与除法具有互逆性。分析上题可知,由2人去分,就等于将“80”作为整体,分给2人,用“80÷2”来解;由4人来分,就等于“80÷4”;同样道理,对于8人来分,就等于“80÷8”。在求解中,数量关系的提炼是解题的关键点。通常在题目分析时,可以用顺推方式来找到数量关系,也可以用逆推方式去推导数量关系。

又如,顾客给售货员100元,买了3个足球,售货员找顾客4元,问足球多少钱?分析该题时,需要我们从题设中找准数量关系。顾客付了100元,找回4元,实际付了多少钱?这些钱,共买了3个足球,由此可以算出每个足球值多少钱。在分析题意时,可以逆向寻找求解思路。想要算出每个足球的价格,就得知道两个关键点,一是花了多少钱,二是买了几个球。显然,题目中有“3”个球,但并未给出具体的钱数。这个钱数又与付出“100”元,找回“4”元有关,可以先计算出花了多少钱,即“100-4=96”,然后,利用“一个数乘以3得到96”这一逆向思维,就可以找到计算方法,“96÷3=32”。

可见,对于逆向思维的应用,要能够从题意中找到逆向转换的条件。教师要引导学生全面梳理题意,从求解目标反向推导解题条件,与哪些数量关系有关,需要把握哪些数量值,再从中根据数学逻辑,列出求解方法。

■三、关注题设条件,促进发散思维养成

逆向思维的培养,需要强化学生发散思维意识。对于数学题目,教师要关注学生多维化分析题设条件,拓展数学求解思路。很多数学公式往往是需要学生记忆的,但这些公式,很多学生并未真正理解,导致求解时用错。对于这些公式,可以从逆向思维分析入手,探析题设条件,将解题目标与题设建立有效关联,帮助学生灵活运用公式解题。

如小明有一些小五星,这学期又得到24个。小明将小五星送给小华30个,还剩52个。问小明原有多少个小五星?对该题的求解,如果采用正向思维,学生没有学过未知数,也不懂方程,显然在求解思路上难以为继。如果采用逆向推理,小明现有52个小五星,加上之前送给小华的30个,应该是52+30=82(个);但这个数量里,还有这学期新得的24个,所以应该减去24,即82-24=58(个)。所以说,通过逆向思维来突破解题疑惑,可以让学生从倒推中,深刻理解题意,把握数量关系。同样,逆向思维在求解数学问题时,教师要善于发散学生的数学思维,不能照搬、照抄公式,而是要主动去理解题意,引导学生抓住思维发散点。

又如对于连续多个分数的求和计算,■+■+■+■+■,若直接按照两两通分来计算,则解题烦琐、解题量大,还易解错。因此,对于该题,能否独辟蹊径,找到新的求解方法?对于该题,我们可以利用■-■=■,■-■=■,■-■=■,■-■=■,■-■=■对原式进行变换,得到■-■+■-■+■-■+■-■+■-■,最终简化为■-■=■。如此变换,既让计算量大大降低,也提高了解题速度。所以说,应用逆向思维解题时,要让学生发散思维,并给予针对性训练。

■四、突破解题常规,巧解数学难题

对逆向思维在数学题中的应用,要突破常规思维,敢于从逆向推导中解决难题。通常,在面对解题方法烦琐的应用题时,可以换个角度,从逆向思维中来尝试解题。对于应用题,利用常规的解法,主要由已知条件,寻求未知目标。但一些题目情境较为复杂,正向求解困难大。

如,有一个猴子和一框桃子,如果猴子每天吃框里的一半还多一个桃子,等第十天时,框里仅剩1个桃子。问猴子吃了几个桃子?对于该题,在寻找解题方法时,通常会根据题意,假设共有x个桃子,然后列出一元一次方程,来推导出一个很复杂的解题式子。对于小学生,这种解法显然是烦琐的。此时我们可引入逆向思维,从反向来推导。先从第十天向前推,依次推导第一天,这样一来,问题就会变得很简单。也就是说,第十天时,有1个桃子,则第九天时,应该4个;以此类推。然后将这些桃子数量加一起,即可求解。在平时,一些难以求解的应用题,往往可以尝试逆向思维来获得解题捷径。如某题:羊圈有羊100只,山羊是绵羊的3倍,山羊、绵羊各多少只?分析题设条件,共有100只羊,山羊是绵羊的3倍。学生想依靠一个倍数关系求解,但他们没有学过二元一次方程,会感到棘手,无从突破。这时,我们可以从逆向求索。既然山羊是绵羊的3倍,那绵羊的3倍与山羊数量相等。如果这些羊全是绵羊,则绵羊的4倍就应该等于总羊数。由此,就可以求出绵羊的数量,再按照3倍计算出山羊数量,难题瞬间迎刃而解。

同样,在小学应用题中,难点往往是给出一个已知条件,但并未给出另外的条件,需要学生能够从逆向分析中,找到另外的条件。如某题:工厂生产零部件,每天生产2000个,10天可完成;为了提前完成,如果每天多加工500个,问比原计划提前几天完成?该题求解的是实际天数比计划天数少几天,需要我们计算出实际天数。但这个天数是未知的。根据原计划,每天2000个,10天完成,则可以求解出总数量。第二种方案是每天多加工500个,则每天加工2500个,根据总数量、每天加工量可以计算出实际天数,20000÷2500=8(天)。题目需要求解的是提前了几天,8天与10天进行比较,则10-8=2(天)。

■五、结语

逆向思维作为一种数学求解思路,其应用要结合具体的题目灵活选择。通常,面对数学难题,需要把握两点:一是寻找题设条件,哪些是已知,哪些是未知,根据已知可以推导出哪些中间量,与求解目标有何关系。二是在分析题意时,可以从逆向思维来尝试求解,由问题的结果,从逆向推导中一步步回溯,找到解题方法。在平时,教师要重视逆向思维的训练,让学生能够从逆向思维应用中,深刻理解题意,找准求解关键点,增强难题求解信心,提升数学解题素养。

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