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借助错误资源 优化数学教学

2022-10-16王娟

数学教学通讯 2022年27期
关键词:余弦定理本题错题

王娟

江苏省海门中学 226100

学习是一个动态发展、不断变化的过程,难免会出现各种意想不到的错误.化弊为利、变废为宝,将错误看成上好的教学资源,能有效地培养学生的归因能力,课堂也会因错误的参与而更具生命力[1].这就要求教师要有过硬的业务水平与良好的应变能力,将错就错,引导学生学会从错题中进行归纳、总结、提炼,提高学习能力的同时提升核心素养.

借助错题,引发探究

错误与学习相伴相生,是具有教育意义的重要资源.作为教师,该如何紧扣错误产生的契机,引导学生挖掘错误产生的根源,产生探究行为?实践证明,教师不仅要拥有一双善于发现的慧眼,还要拥有灵活的应变能力,能将错题开发成教学资源,引发学生自主探究,使得错误成为促进学生各项能力成长的一味良药.

有些错误是可以预见的.备课时,教师可以将能预见的错误标注出来,并重点讲解,让学生在思辨中进行观察、比较,从而产生感悟.教师也可以将能预见的错误有意识地设计到教学活动中,让学生在思维陷阱的诱惑下,进行比较、思考、探究与辨析,从而发现并修正错误,牢固认知[2].

当然,学生遇到更多的是考试过程中出现的错误.为了引发学生自主探究,教师可以展示学生不同的解题过程,让学生在自主分析与比较中探索、修正解题思路,完善认知.

例1已知定义域为R的函数f(x)=为一个奇函数,求a的值.

错误预见:大部分学生看到本题时,基本会从这个角度进行思考:因为f(x)于R 上是奇函数,所以f(-x)=-f(x),即接下来就是化简,不少学生到这一步就无法继续往下,因而导致解题失败.

为了避免此类问题的发生,教师可在学生尝试失败的基础上,给予一定的点拨,引导学生从特殊值求参数的方法着手进行分析,具体解题过程如下:

因为f(x)于R 上是奇函数,所以f(-1)=-f(1),得a=2.经过检验,当a=2时,f(-x)=-f(x)与题意相符.

显然,用特殊值求参数的方法不仅思路清晰,而且过程简单,不容易出现失误.从理论上来讲,以上两种解题思路均可行,但从解题技巧的角度来看,应用特殊的数学思想解决本题,显然更具优势.由此可见,当教师预见错误时,或在错误发生后,应对错误发生的原因引导学生进行剖析,可为探究、优化解题思路奠定基础.

巧用错题,深化理解

数学学习的目的不在于会解题,而在于对数学思想方法的掌握.教学过程并非一个遵照指令实施程序化工作的流程,而是不断建构知识经验的过程.这要求学生摒弃模仿与复制的学习行为,而是在接纳、创新中不断自主建构认知结构.数学教学的重点在于引导学生自主发现并“创造”知识,而非注入式灌输知识.面对学生的错题,教师可巧妙地化错题为再创造的资源,让学生再次回顾并理解相关的知识.

例2已知点A(-1,1),点O为坐标原点,如果点M(x,y)是平面区域上的动点,求的取值范围.

本题是刚授完线性规划后做的一道练习,对于这种新的目标函数,学生还处于较陌生的状态,因此本题的错误率较高.笔者在讲评此题时,先与学生共同探讨了本题的求解方法,此时学生恍然大悟——其实只是目标函数的形式稍微复杂了一些,化简后发现,其即求“-x+y”的取值范围.

为了深化学生对知识的理解,训练学生举一反三的能力,笔者鼓励学生在本题的基础上,以小组为单位改编本题,看看哪组学生改编得最好,能难倒其他小组的同学.这个建议立即激起了学生的好胜心,各个小组成员自发地进行合作学习,都希望自己小组能改编出好的问题,获得胜利.

此时,课堂教学氛围尤为和谐,学生一个个绞尽脑汁地提出有新意的问题,以难倒其他同学.此过程也是学生巩固基础知识、深化理解知识的过程,真可谓是一举两得.若教师能巧妙地应用学生的错误,不仅能激活课堂,还能实现学生对知识的再创造,课堂在学生自主纠错、探索与创新中获得新生.

随着编题与解题活动的开展,每个学生都收获满满.这种教学方式,既没有全盘否定学生的错误,保全了他们的自尊心,又有效地利用了错误资源,深化了学生对知识的理解,同时还锻炼了学生的表达能力、沟通能力以及思维能力等,有效地实现了“在做中学”的教育理念.

利用错题,引发感悟

心理学家盖耶曾经说过:“不允许学生犯错,会让学生错过重要的学习时刻.”错误与学习相伴相生,可以利用错题来引发学生对学习的感悟,让错题成为教育的契机,课堂也会因为错题的利用而更加丰富.当学生出现错误时,教师不用焦虑,更不需要急于求成,万万不可将正确答案直接灌输给学生,而应想尽一切办法,开发错题的教学功能,引导学生在错题的探索与思考中,获得新的学习感悟.

例3在△ABC中,已知∠B=2∠A,.(1)求cosA的值;(2)求c的值.

为了暴露学生的解题思路,求解本题时,笔者让两位学生到黑板上书写解题过程.两位学生解答问题(2)时,呈现出了不一样的结果.

生1:根据余弦定理a2=b2-2bccosA+c2,可得c2-8c+15=0,解得c=3或5.

生2:根据余弦定理b2=a2-2accosB+c2,cosB=cos2A=,所以c2-2c-15=0,解得c=-3或5(舍掉c=-3).

本题是一道基础题,两种相似的解题方法,却呈现出了不一样的结论,这让所有的学生都感到很奇怪.当所有的学生都为这两个答案感到困惑时,笔者并没有着急呈现出正确答案,而是鼓励学生来做评委,评判一下到底哪种结论是正确的.对于这个提议,燃起了所有学生探究的兴趣,学生以各种方式进行了验证,具体有:

验证1:当c=3时,a=c=3,所以∠B=2∠A=2∠C,所以∠A=∠C=45°,由此可确定∠B=90°,此时b2=a2+c2=18,这与b2=24是矛盾的,因此c=3是错误的.

验证3:与验证2 同理可得cosC=-cos(A+B)=,根据余弦定理c2=a2-2abcosC+b2,可得c2=25,所以c=5或-5(舍掉c=-5).

无须教师过多讲解与引导,学生通过自己演示、讨论与验证,就能领悟正弦、余弦定理的内涵及运用,虽然此过程耗时不少,但达到的教学成效也是有目共睹的.

在与学生的沟通中,笔者作了以下引导与点拨:一是明确指出问题(2)绝不可能出现两个解,原因在于解得cosA=后,确定∠A是唯一的,由此也可以确定∠B,∠C是唯一的,根据a=3,b=可以确定该三角形的唯一性;二是在解三角形的问题中,检验是必不可少的环节之一;三是本题出现了增根,是因为求解问题(1)时,用到的条件sinB=sin2A与题设条件并非充要关系,该式包含了两种可能,即∠B+2∠A=π或∠B=2∠A,这变相地扩大了问题范围,导致求解时出现了与题意不相符的结论.

通过以上点拨,学生不仅对本题产生了深刻理解,还达到了知其然并知其所以然的境界,这为知识的迁移、融会贯通以及举一反三奠定了基础.学生通过本题的解答,深刻感悟到:不论试题多么简单,解题时都不能掉以轻心,所有的解题步骤、检验环节缺一不可.

作为教师,面对学生出现的错误,不需要焦虑或急于将结果呈现给学生,而应给予学生充足的时间与空间,鼓励学生自主地从问题的不同角度去审视、分析,让学生在争论、辩驳中明白错误的根源,从而完善原有的认知结构.当然,此过程少不了教师适时的点拨,在弄清错误的来龙去脉后,关键性的提炼与总结会起到画龙点睛的作用.

总之,错误的产生本身就是一个大胆猜想与尝试的过程,其背后常隐藏着一定的数学思维与教学价值.因此,面对学生的错误,教师应放平心态,因势利导地处理各种错误,以激活并完善学生的认知.让错误成为教学的再生资源,使得学生的思维、情感态度与价值观等在“纠错”中得以发展,由此彰显出高中数学课堂的灵活性与生命力.

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