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勇于面对,有效应对
——让错误成为发展学生思维的起点

2018-05-26湖南省长沙市明德中学

中学数学杂志 2018年9期
关键词:情形错误思维

☉湖南省长沙市明德中学 何 玲

学生总害怕出错,很多教师面对学生的错误,也是锁紧眉头,事实上,这些态度都是不可取的.须知,学习过程中的错误是无法避免的,面对错误,我们要引导学生积极应对,让错误成为他们思维发展的起点.

一、辨明逻辑关系,纠正解题思维

例1 已知函数f(x)=x3+3mx2+nx+m2在x=-1时存在极值且极值等于0,请确定m和n的值.

错解:因为f(x)=x3+3mx2+nx+m2,结合题意可得

在处理数学问题的时候,经常会用到化归的思想,比如极值的求解问题,就需要学生结合命题之间的关系,对原题进行等价变化.对于函数y=f(x),如果其导数f′(x)存在,那么f′(x0)=0是“函数y=f(x)在x=x0时取极值”的必要不充分条件,上述问题的分析正是学生没有清楚把握条件的充分性与必要性,以致于逻辑不清引起了解题的错误.因此在解题过程中,我们要指导学生立足于严谨的逻辑基础,厘清研究对象之间的关系,在此基础上做好化归工作,完成问题的处理.

二、剖析错因,发展思维严密性

例2 已知集合A={x|ax2+x+1=0,x∈R,a∈R}有且只有一个元素,请确定实数a的值.

错解:因为ax2+x+1=0仅有一个实数根,所以Δ=0,代入数据可得

上述问题是学生刚刚接触“集合”概念时的一个问题.“集合”是高中数学最开始的内容,对学生数学思维的发展非常关键.对于以上的例题,大多数学生所提供的答案如上所述,因为他们在初中阶段已经能够熟练地处理一元二次方程的问题,这也就在学生的脑海中形成了思维定式,看到x的平方就想到的根的判别式.面对学生暴露出来的问题,笔者针对错误发生的原因提出问题:ax2+x+1=0是一个什么方程?学生稍有思考,给出了不同的答案,不少学生意识到二次项系数如果取0或不取0,将对应着两种情形,即方程也可能是一个一次方程,换言之,上述问题的解决必须要分类讨论,这其实正是思维严密性的重要体现.

例3 A={x|1<x<2},B={x|x<a},如果A⊆B,请确定a的取值范围.

错解:学生大多会尝试着将“a”与临界值“1”和“2”这两个数字放在一起比较,最终通过数轴分别研究“a<1,1<a<2,a>2”这三种情形,经过分析他们能锁定只有a>2符合题意.

面对这种情形,笔者一般会提出这样的问题:除了“a<1,1<a<2,a>2”这三种情形以外,是否还存在其他的情况没有考虑到的?学生继续展开观察和思考,并指出在原先的分析中遗漏了a等于“1”和“2”这两种情形.这种遗漏情形在学生的作业和考试中经常发生,比如,要求解经过点A(-4,3),且与以原点为圆心,半径等于4的圆相切的直线方程.学生在处理这种问题时,大多会想到待定系数法,假设直线的点斜式方程y-3=k(x+4),然后根据它与圆的相切关系进行求解,这样的处理显然遗漏了点斜式方程所对应的直线无法垂直于x轴这一事实,换言之,这样的处理漏掉了直线斜率不存在的情形.

在教学过程中,教师要结合学生的问题处理情况展开层层设问,这样的处理有助于学生及时发现自己思维不严密的缺陷,而且我们还倡导学生在解题时要沉着冷静,在问题分析过程中要积极做到“不重不漏”,并且要养成反思的习惯,多问问自己:“这样的考虑是否周全?”

三、在类比中纠正错误,发展思维的深刻性

例4 现有直角△APB,∠P=90°,∠A=60°,AP=1,经过点P构建任意射线l,使其与AB边交于点D,请确定AD长度小于1的概率.

错解:因为若AD边的长度恰好等于1,则点D就是AB边的中点,所以AD长度小于1的概率等于

面对学生所提供的答案,笔者没有给出任何评论,而是让学生进行思考这样一个变式问题:“现有直角△APB,∠P=90°,∠A=60°,AP=1,在斜边上任意取一点D,请确定AD长度小于1的概率.”面对这一问题,学生给出了和之前完全一致的答案.笔者启发学生展开分析:我们必须立足于试验来研究事件的概率,上述两个问题中所涉及的试验相同吗?学生在问题引领下展开讨论,他们发现原先例题的试验是“经过点P构建任意射线l,使其与AB边交于点D”,射线l在∠APB中任何位置的可能性是均等的,因此可以从角度比的层面上完成对概率的分析;变式问题中的试验是“在斜边上任意取一点D”,D点在线段上任意位置的可能性是均等的,因此可以采用线段比来完成对问题的分析.

在上述问题的处理过程中,笔者通过问题变式来引导学生展开对比化的思考,由此来惊醒梦中人.上述两个问题只有几个字的差别,但是在本质上发生了变化,通过类比处理,学生能够更加深刻地把握问题的实质,他们对几何概型的认识也获得了提升,下次再面对类似的问题时,他们的处理也就更加自如而轻松.在日常的教学中,教师尝试一题多变的方法,可以帮助学生看透数学问题的本质,这对学生思维深刻性的发展很有意义.

四、巧妙切换思维,发展思维的灵活性

例5求函数(fx)=x(21-3x)的最大值.

笔者让学生以合作讨论的方式处理该问题,讨论过程中,学生在试探中犯错,但又在错误纠正中不断前行,逐步向正确答案靠拢.

学生甲:(fx)属于两数积的形式,因此可以选用基本不等式的知识来处理问题.因为f(x)=x2(1-3x)≤但是不等式的右侧不等于常数,因此无法解出最大值,学生甲的这一方法没有走通,但是他的思路却给了别的学生一些启发.

学生乙:可以将f(x)的二次项拆开来,使其变为两个一次项的乘积,这样不等式的右侧即可变成常数.(fx)=x·x·(1-3x)

学生丙:右边还没有变成常数,还差了一些,我来试

讨论过程中,学生的思维在相互讨论中不断被激活,当学生以为问题解决时,很快有学生发现拆项后,等号不再成立,问题再一次陷入僵局.但是学生没有被困难吓到,他们继续探讨,结合之前错误的原因,尝试在拆项时让三项能够相等,因此尝试将二次项x2写成了

在探求问题的解决思路时,好的方法固然可贵,但是却未必能立刻奏效,某些想法虽然不够完美,不能立刻解决问题,但是却也不是毫无价值.教师指导学生纠正错误的关键,是将错因转化为正确思路的引玉之砖.当错误出现时,如果教师立刻就对学生的思路全盘否定,这将严重挫伤学生的学习热情和探究勇气,同时这也剥夺了学生自主探究真理的机会.长此以往,这将不利于学生的思维发展.反之,教师应该鼓励学生多方面地展开尝试,并对他们的错误施以针对性的引导,促使他们不断完善自己的思路,帮助他们走完“柳暗花明,曲径通幽”的最后一步,这样的过程将让学生对科学思维形成更加深刻的体验.

事实上,错误并不可怕,可怕的是面对错误的恐惧心理.因此,面对错误,无论是学生或是教师都不能讳疾忌医,如果教师强行制止学生出错,妄图以正确答案来覆盖学生的错误,所得到的结果往往是背道而驰的.优秀的教师应该让学生自主探索和深度分析,彻底地将错误的原因分析出来,然后进行纠正,在得到正确答案的同时,学生还要总结经验,这样就能让错误成为学生发展能力、提升思维的重要素材,这样的错误才更有价值和意义.H

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