借助错题分析,落实数学核心素养
2021-09-30刘淑华
刘淑华
摘 要:当前,落实核心素养是中学数学教学的重要内容。为达到预期的落实效果,应做好数学核心素养学习与研究,充分渗透数学核心素养内涵,结合学生实际以及教学经验采取针对性的落实策略。其中通过错题分析既能澄清学生对所学知识的认识与理解,又能为核心素养的落实奠定坚实基础。本文就如何借助错题分析,落实“数学抽象”素养进行探讨。
关键词:数学;核心素养;落实;错题;分析
数学抽象素养的表现包括获得数学概念和规则、提出数学命题和模型、形成数学方法与思想、认识数据结构与体系。授课中应做好这些内容的分析,寻找其与数学知识之间的契合点,通过错解过程展示、出错原因分析、纠正解题过程等环节,充分挖掘获取价值,确保核心素养的认真落实。
一、借助错题,促进学生深入理解数学概念和规则
获得数学概念和规则,是学习数学知识的重要基础。课堂上为使学生掌握获得数学概念和规则的相关技巧,保证解题的正确性。一方面,认真汇总与筛选学生出错率较高的数学习题,在课堂上通过展示错解过程,要求学生对照自身的解题过程,看是否犯下类似错误,使其能够及时纠正误区,把握数学概念与规则的本质。另一方面,通过错题的分析,使学生掌握抽象出数学概念与规则的相关细节,以及运用数学概念和规则解题的注意事项,给以后更好的解答带来良好启发。
北京大兴国际机场的显著特点是各种弯曲空间的运用,刻画空间的弯曲性是几何研究的重要内容。用曲率刻画空间弯曲性,规定:多面体顶点的曲率等于2π与多面体在该点的面角之和的差(多面体的面的内角叫做多面体的面角,角度用弧度制),多面体面上非顶点的曲率均为零,多面体的总曲率等于该多面体各顶点的曲率之和。例如:正四面体在每个顶点有3个面角,每个面角是,所以正四面体在各顶点的曲率为2π-3×=π,故其总曲率为4π。(1)求四棱锥的总曲率:(2)若多面体满足:顶点数一棱数+面数=2,证明:这类多面体的总曲率是常数。
学生解答该题时因对题目中给出的规则理解不深入而出错。针对(1)四棱锥有5个顶点,5个面,其中4个侧面是三角形,一个底面是四边形,根据题目中的规则可计算出其总曲率为5×2π-4π-2π=4π。对于(2)这多面体的顶点数为V、棱数E、面数为F,每个面分别记为ni(i∈[1,F])边形,则其所有面角和为=2π(E-F),则多面体的总曲率为2πV-2π(E-F)=4π,得证。
二、借助错题,使学生学会提出数学命题和模型
提出数学问题和模型是一项重要的能力,是数学抽象素养的重要构成部分。授课中应注重运用错误资源,通过展示错误,引导学生纠正错误,使学生学会提出数学问题和模型,并运用所学进行相关问题的证明和模型的解答,一方面,为学生展示相关习题后,故意展示错误的解题过程,要求学生认真分析,思考解题过程是否错误,错在哪里,激活數学课堂的同时,促使学生主动的思考,更好的加深其印象。另一方面,引导学生做好听课的反思,把握提出数学命题和模型的思路,尤其启发学生为保证解题的正确性,在分析问题时应考虑全面,注重分类讨论思想的应用。
在△ABC中给出如下4个条件:①S△ABC=;②b2+ac=a2+c2;③=2或;④b=;以其中三个为条件剩下的一个为结论,请写出一个正确的命题,并证明过程。
错解过程:若①②③,则④。证明如下:
∵b2+ac=a2+c2,由余弦定理得到:cosB==,∴B=60°,又∵S△ABC=,则acsinB=,得到ac=2。∵=2或,设=2,则a=2,c=1,由余弦定理得到b2=3,则b=,得证。
错因分析:虽然根据题设正确的提出了命题,但在证明的过程不够严谨。只是考虑了=2这一种情况,遗漏了=时,是否能够推出b=,因此,解题时需要考虑每一种可能。
正解过程:∵b2+ac=a2+c2,由余弦定理得到:cosB==,∴B=60°,又∵S△ABC=,则acsinB=,得到ac=2。(1)当=2时,则a=2,c=1,由余弦定理得到b2=3,则b=;(2)当=时,则a=1,b=2,由余弦定理可推出b2=3,则b=;综上可知提出的命题是正确的。
三、借助错题,启发学生形成数学方法与思想
形成数学方法与思想,可指引学生更好的解题,有效的避免其在解题中走弯路,提高解题正确率。教学中应注重运用错题,使学生认识到形成数学方法与思想的重要性,在学习中养成注重总结的良好习惯。一方面,对学生做错的题题进行归类,而后围绕具体例题,为学生展示、分析错误的解题过程,要求学生积极联系所学,分析避免出错的解题方法和思想。另一方面,要求学生做好错误习题的摘抄,建立专门的错题本,总结出错习题考查的知识点,详细的写出正确的解题过程,提醒其以后更好的解题,避免其犯下类似错误的同时,方便以后复习。
已知{an}为等差数列,其首项为21,公差为-4,求Sn=|a1|+|a2|+|a3|+…|an|。
错解过程:根据题意an=25-4n,则当an≥0时,n≤,则数列的前6项大于0,从第7项开始,以后各项均小于0。
Sn=|a1|+|a2|+|a3|+…|an|=(a1+a2+a3+…+a6)-(a7+a8+…+ak)
=2(a1+a2+a3+…+a6)-(a1+a2+a3+…+a6+a7+a8+…+ak)=2S6-Sn=2n2-23n+132
错因分析:该计算过程仅考虑了n≥7时,数列各项各项绝对值的和,漏掉了n≤6的情况。遇到该类问题应注意分类讨论。针对该题应注意如下策略的应用:
当n≤m时,Sn=a1+a2+…+an=;当n≥m,则Sn=a1+a2+…+am-(am+1+…+an)=2Sm-Sn。
正解过程:根据题意an=25-4n,则当an≥0时,n≤,则数列的前6项大于0,从第7项开始,以后各项均小于0。
当n≤6时,Sn=a1+a2+…+an=-2n2+23n;当n≥7时,Sn=2S6-Sn=2n2-23n+132,综上可知:Sn=。
四、借助错题,引导学生认识数学结构与体系
引导学生认识数学结构与体系,有助于其构建系统的知识网络,更好的掌握数学知识点之间的内在联系,在解题中灵活、正确运用数学符号進行准确的表达。教学中应注重借助错题给学生带来学习上的引导,使其更加深刻的把握数据结构与体系。一方面,与学生一起总结较为相近的数学知识,使其更好的把握数学知识之间的区别,使其准确记忆,深入理解。另一方面,课堂上通过讲解习题的错误解答过程,使学生认识到错在何处,给其留下深刻印象,在以后的解题中能够正确的应用。
以下五种关系:①0N;②{0};③0;④{}{0};⑤{0}。其中正确的关系有______。
错解过程:0不是自然数,因此,0N错误,①错;“”表示的是集合元素和集合的关系,和{0}是两个集合,②错误;空集中不含有任何元素,因此,0,③错误;空集是任何非空集合的真子集,因此,④{}{0}、⑤{0}均正确,即正确的关系有④⑤。
错因分析:题目考查了集合元素与集合、集合与集合之间的关系。学生之所出错原因在于对集合中包含的元素认识不清晰,将符号“”和“”、“”和“{}”搞混淆等,在使用数学符号进行表达张冠李戴。
正解过程:0是最小的自然数,因此,0N①正确;表示空集,不能使用“”表示集合之间的关系,{0}是不正确的;空集中不含有元素,0不对;{}、{0}表示两个集合,{}中只含有一个元素,{0}只含有一个元素0,因此,{}{0}是错误的;空集是任何非空集合的真子集,{0}正确。综上正确的关系有:①⑤。
结束语
培养学生数学核心素养的方法多种多样,应结合学生实际,制定系统、详细的落实计划,尤其应借助错题落实“数学抽象”素养培养工作。教学中通过该素养内容的解读以及错题资源的整合,进一步澄清学生认识,深化学生理解,使其牢固掌握数学知识的同时,数学抽象素养得以显著提升。
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