高中数学教学中错解的教育功能
2008-09-08谭绍锋
谭绍锋
学生在学习数学过程中出现错解是不可避免的,学生的错解暴露了学生在基础知识、基本技能和基本的思想方法等方面的问题.一部分学生的错解可能代表了一类普遍的错误倾向,甚至在一些错解中还隐含着宝贵的教学资源.因此在数学教学中必须充分重视与正确分析学生的错解,把错解这一教学题材进行深度挖掘,充分利用好错解的教育功能.以下是笔者就如何利用“错解”为载体对学生进行数学教育的体会.
一、纠正错解能使学生加深对知识的理解
在高中数学新课程(人教A版)新增内容“极限与导数”一章中,切线概念的学习就是一个十分典型的例子.
例1求曲线S:y=3x-x3通过点A(2,-2)的切线方程.
学生的错解:因为y′=3-3x2,所以y′|=-9,所以所求切线方程为y+2=-9(x-2),即y=-9x+16.
正确的解法:y′=3-3x2,设切点P(x0,y0),则P处的切线方程为l:y-y0=(3-3x20 )(x-x0).由点A在l,有l:-2-y0=(3-3x20 )(2-x0).又点P在曲线S上,故y0=3x0-x30 ,代入上式得-2-3x0+x30 =(3-3x20 )(2-x0).整理得x30 -3x20+4=0,即(x0-2)2·(x0+1)=0, 所以x0=2或x0=-1.①当x0=2时,P为(2,-2),切线方程为y=-9x+16. ②当x0=-1时,P为(-1,-2),切线方程为y=-2.
分析:曲线与直线相切,并不一定只有一个公共点,求曲线过某一点的切线方程,这一点未必一定是切点,有可能以另一点为切点的切线刚好过该点.
在教学实践中我们发现,让学生从错误中明白过来比反复灌输正确的理论效果要好,正所谓“恍然大悟”.心理学实验告诉我们:“差别大的东西、异常的信号,往往会首先引起人的注意;同样的东西,变换一个角度或提法,常常会给人以新鲜的感觉.” 这样做不仅能及时总结思维方法,积累解题经验,而且还能培养学生的鉴赏和评估能力,加深对知识的理解.
二、利用错解培养学生的发散思维
学生思维的发散力强,在很多问题的探索中,会产生许多奇思妙想,但有时由于理解的深度不够,考虑欠周密等都可能产生错解,这时教师要引导学生反思错解的原因并寻找突破口,而不能简单地全盘否定他们的探究精神和创新设想.事实上如果经过教师启发,再探究吸取一些合理因素,往往就能完善解题,也从中可以培养学生的发散思维.
例2已知函数y=(x≥4),请探讨求这个函数最值的各种方法.
生:(有部分学生举手回答)解法一:(判别式法)
∵x≥4,x-3≠0, ∴ 把原式转化为方程2x2-yx+3y=0.利用判别式法得Δ=y2-24y≥0,则y≥24或y≤0.
∵x≥4, ∴ y>0, ∴ y≥24,即ymin=24,但无最大值.
师:此解法对吗?
生:(有部分学生回答)不正确,原因是Δ≥0不一定能保证根x≥4.
师:如何改正?
生:设f(x)=2x2-yx+3y,利用实根分布法得Δ=y2-24y≥0,x1+x2=-≥8(因为x≥4),f(4)=32-4y+3y≥0.
解得,24≤y≤32.
师:这个改正对吗?实践检验,取y=40代入,得x2-20x+60=0,解得x=10+2>4或x=10-2(舍去),可见存在x=10+2,使y=40>32,可见上述解法还存在问题,怎样修正?
生:上述不等式组仅仅给出在[4,+∞)上有两个实根的情形,还应补上在[4,+∞)上有一实根的情形:Δ=y2-24≥0,f(4)=32-4y+3y≤0.解得y≥32.
综上可得y≥24. ∴ ymin=24,但无最大值.
师:此法叫做实根分布法,有时简称判别式法.判别式法用到的是必要条件,并不充要,因此应慎用.还有什么解法吗?
学生在练习本上解答,最后学生还想出了利用基本不等式法、换元法、配方法、 导数法等.具体方法略.
三、错解有利于培养学生严谨的治学态度
由于知识水平和心理特征等原因,学生在学习过程中,思维不严谨的现象会时常出现,多数同学不会对自己的思
维过程进行分析和整理,更不会进行评判、提出质疑,因此在教学中,通过错解的分析,一方面可以突出数学解题中的科学性和完整性,使学生全面完整地掌握解题方法,另一方面可以及时提醒学生进行解后的反思,这有利于培养学生严谨的治学态度.
例3已知?琢、?茁是两个不重合的平面: ①若平面?琢⊥平面?茁,平面?茁⊥平面?酌,则平面?琢∥平面?茁;②若平面?琢内不共线的三个点到平面?茁的距离相等,则平面?琢∥平面?茁;③a、b分别是平面内的两条直线,且a∥?茁,b∥?琢,则平面∥平面. 以上正确命题的个数为().
A.0 B.1 C.2D.3
学生的错解:三个命题都正确,选D.
分析:产生错误的原因是对问题不能全面的分析,缺乏把握空间元素位置关系的能力,不是用特殊代替一般,就是用一般统盖特殊.
正解:因为三个命题都不正确,所以选A.
注:本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文