合理运用错误资源 提升学生思维品质
2024-09-30柳鹏
[摘 要] 在“双新”背景下,培养学生优秀思维品质已成为高中数学教学的热点话题. 在教学中,教师要充分理解培养学生思维品质的重要性和必要性,引导学生亲历纠错、专题训练、反思总结等活动,并结合学习中存在的问题给予科学的启发和指导,以此帮助学生逐步完善知识体系,培养学生优秀的思维品质,提升课堂教学有效性. 研究者以函数教学为例,将函数学习中的易错点、重点和难点与学生的思维品质联系在一起,提高学生逻辑思维的严谨性,提升学生的数学能力.
[关键词] 错误资源;思维品质;启发;指导
《普通高中数学课程标准(2017年版2020年修订)》(下文简称新课标)着重强调培养学生理性思维、批判质疑、勇于探究的科学精神. 为此,教师在教学中需重视培养学生的批判性、严谨性和创新性思维品质. 人们常说“数学是思维的体操”,培养学生数学思维品质既是新课标的要求,又是发展学生的必经之路,学生数学思维品质的优劣直接影响着学习效果和教学质量. 在教学中,教师既要重视知识的讲授,又要重视学生思维品质的培养,激发学生学习内驱力,促进学生全面发展. 逻辑思维严谨,解题框架明确,条件清晰、论证严谨、结论明确,分类讨论不重复、不遗漏,这些正是提高学生解题准确率的关键. 无论从教的角度来看,还是从学的角度分析,课堂教学中都应重视学生思维品质的培养. 由于高中阶段是培养学生思维品质的关键时期,因此教师在教学中要合理安排教学活动,预留时间和空间让学生思考与交流,以此锻炼学生的理性思维,培养学生良好的学习习惯和优秀的思维品质. 笔者将函数教学与培养学生思维品质相结合,巧妙地应用学习中存在的问题培养学生思维的严谨性、批判性和变通性.
在求函数定义域的3d72dc427bc90394e180b2e13bfaa244ac23521080c140bd77aba73de751980a过程中培养思维品质
函数的定义域是函数三要素之一,其直接影响着函数最值、单调性、奇偶性等各个方面. 由于函数的定义域看似简单,因此未引起学生高度重视,导致学生在解题中误入歧途,最终影响了解题效果. 因此,在函数教学中,教师应重视函数定义域对解题的影响,并培养学生思考问题的深度,以提升学生的解题能力.
例1 函数f(x)=+lg的定义域为______.
本题考查的是对数和分式等相关知识,题目难度不大. 要使解析式有意义,则
>0,
4-x ≥0,
x≠3,得到答案为(2,3)∪(3,4]. 不过,从学生解题反馈来看,该题准确率未达预期. 分析学生出错的原因不难发现,他们忽视了分式有意义的条件“x≠3”而得到错解(2,4]. 面对学生的错误,23553e4280d141930472564d0da2f9869063d7ab43bd75cf83b51a20df8eaa37教师并没有急于纠正,而是让给出错解的学生呈现其解题过程.
生1:==x-2>0,所以x>2. 又4-x≥0,所以x≤4. 所以函数f(x)的定义域为(2,4].
师:是吗?当x-3作为分母时,需要满足什么条件?
此时学生恍然大悟,订正了错误. 教师让学生分析错因,有的学生说是粗心大意造成的,有的学生说解题时忽视了分式有意义的条件,直接约分除掉了分母,从而引发了错误……那么,出现上述错误的根源到底是什么呢?笔者认为,主要源于两点:一是学生对基础知识的掌握不扎实,二是学生的思维严谨性不足. 基于上述情况的发生,教师在教学中应注意以下几点.
首先,在备课阶段,教师作为课堂的组织者和主导者要精心备课,挑选一些易错题设“陷阱”,诱导学生犯错,让学生分析错因并找到行之有效的解决策略,以此逐步完善认知体系,培养思维的严谨性.
其次,在课堂上,教师不要急于给出结果,而要提供机会给学生思考,并引导学生分析问题的真正成因,以此及时调整教学策略,帮助学生排疑解惑. 值得注意的是,教师面对学生错误时,不急于纠正,而是与学生共同见证错误,通过启发点拨让学生自主发现错误. 亲历析错、纠错过程,学生能获得清晰认识,有效避免错误再犯. 另外,教师要将主动权交给学生,使课堂活跃起来,提高教学效果.
最后,教师要鼓励学生反思总结,并辅导个别学生,帮助学生扫清障碍,加深理解,促进全员发展教学目标的落实.
当然,在教学中,若预想错误未发生,表明学生思维严谨. 教师可引导学生总结解题注意事项,通过正向强化夯实基础,培养严谨思维,增强解题信心.
例2 函数f(x)=logx2-log(2-x)的定义域是______.
该题难度不大,易得x2>0,
2-x>0,解得x<2且x≠0,即函数的定义域是(-∞,0)∪(0,2). 该题看似简单,但出现的错误却不少,教师重点呈现一个比较隐蔽的典型错误.
师:大家看一下,这样求解对吗?(教师投影展示部分学生的解题过程)
f(x)=logx2-log(2-x)=logx-log(2-x)=log,由>0得0<x<2,所以函数的定义域为(0,2).
解题过程给出后,教师让学生以小组为单位进行讨论、辨析,很快学生就发现了问题的症结.
生2:若公式logaMn=nlogaM成立,则M>0. 显然这个解题过程忽视了这一限制条件,所以出现了错误.
师:非常好,我们在应用公式解决问题时,切勿忽视其使用条件.
在上述两个案例的教学中,教师以发展学生为导向,鼓励学生自主学习和合作学习,让学生在思考与交流中主动发现错误、提出错误、纠正错误,通过经历析错、纠错过程深刻且全面地理解知识,培养思维的严谨性. 另外,在教学过程中,教师要提供时间让学生思考和反思,并鼓励学生归纳总结隐含条件和易错“陷阱”,以此提高解题准确率.
在解决抽象函数不等式问题时培养思维品质
抽象函数不等式问题是高考的重要考点,也是求解难点. 之所以说抽象函数不等式问题比较难,是因为其涉及的知识点较多,对学生思维能力的要求较高.
例3 已知f(x)是定义在[-2,3)上的增函数,且f()<f(),则实数a的取值范围是______.
该题看似不难,但涉及的知识点较多,如函数的定义域、单调性,以及解不等式组等. 历届学生反馈该题解答正确率不高,很多学生因为没有理解抽象函数的定义域而无从入手. 基于此,为了降低思维难度,增强学生解题信心,教师没有急于让学生直接解题,而是互动交流抽象函数定义域的求解方法,再让学生解答例3.
教师呈现学生的解题过程,并让学生自我反思,归纳总结如下问题:①解题时忽略了抽象函数的定义域限制,出现了不等式罗列不全的情况;②计算能力不强,虽然列出了不等式组,但运算错误导致全盘失败;③缺乏变通性,不能根据客观条件的变化而改变解题策略.
教师有必要详尽剖析学生的解题问题,引导学生归纳总结各类函数的定义域,并给出相应练习强化训练,以此加深学生的理解,逐步完善学生的知识体系,提高学生的数学应用水平,培养学生思维的深刻性和严谨性. 对于运算错误的情况,教师让学生进一步分析出错原因,示范正确的解答过程,并要求学生以小组为单位,通过自主选题的方式进行专项训练,以此培养学生的运算能力,提高解题准确率. 这样结合学生的解题问题进行针对性训练,定能让学生形成深刻的认识,可以有效地减少或规避同类错误的发生,提高解题效率,改善学生思维的敏捷性和严谨性.
在教学中,教师要利用专项训练,通过反复、针对性的练习夯实基础、深化理解、积累经验,帮助学生在解决相似问题时快速形成解题思路,增强信心,培养思维严谨性.
在探索复合函数单调性的过程中培养思维品质
复合函数y=f[g(x)]由y=f(u)和u=g(x)两个简单的函数复合而成,学好复合函数对深化函数概念、发展思维严谨性都有非常重要的意义. 不过,教材对复合函数的介绍不全,尽管教师在教学中通过习题进行了重点讲解,但学生在解决这类问题时仍感到困惑. 基于此,教师应带领学生系统梳理相关知识、方法和经验,帮助他们克服这一难题,培养他们良好的思维品质.
例4 函数f(x)=log(x2+2x-3)的递增区间是______.
本题是一个复合函数问题,其主要考查对数函数、二次函数和复合函数“同增异减”的性质等相关知识. 根据已知易得x2+2x-3>0,函数f(x)的定义域为(-∞,-3)∪(1,+∞). 令t=x2+2x-3,则当x∈(-1,+∞)时,t=f(x)为增函数;当x∈(-∞,-1)时,t=f(x)为减函数. 又y=logt在定义域上是增函数,由复合函数“同增异减”的性质可知,函数f(x)=log(x2+2x-3)的递增区间为(1,+∞).
例4的难度不大,但综合性较强,学生或不理解复合函数“同增异减”的性质,或没有掌握“函数的单调区间在定义域内”这一限制条件,导致解题时或无从入手,或出现各种各样的错误. 在教学中,教师针对学生的问题,深度剖析复合函数“同增异减”的性质,以及函数的定义域和单调性,助学生扫除知识障碍,找到解题突破口. 在此基础上,教师结合教学实际进行变式训练,以此加深学生对知识的理解,帮助学生积累解题经验,提高学生思维的批判性和严谨性. 解题后,教师以抽象函数和复合函数为背景,设计综合性练习,以此拓展学生的思维.
例5 已知函数f(x)是定义在[-4,4]上的奇函数,且对任意x,x∈[0,4]都有<0,则函数y=f(x2+4x-1)的递减区间是______.
该题的综合性较强,若学生能够顺利解决问题,既体现学生具有扎实的基本功,又体现学生良好的思维严谨性. 在解题过程中,当学生遇到阻碍时,教师要有意识地带领学生将陌生的问题拆分成他们熟悉的,以此通过缓坡度的问题帮助学生消除阻碍,引导学生找到解决问题的突破口;当学生掌握基础知识、基本经验和基本方法后,教师又要有意识地带领学生综合问题,以此提高学生综合应用能力,培养学生良好的思维品质.
结束语
学好数学离不开学生思维品质的培养. 教师作为课堂教学的组织者和引导者,肩负着培养学生思维品质的重任. 然培养学生的思维品质不是一朝一夕就能实现的,也不是靠灌输就能达成的,而需要在日常教学中不断地渗透. 函数教学作为高中数学教学的重点内容,其贯穿高中数学教学始终,因此其自然成了培养学生思维品质的重要素材. 在函数教学中,教师要充分地利用好学生在学习中出现的各种错误资源,以期借助错误,诱发思考,培养学生良好的思维品质.
在教学中,教师要正视错误、尊重错误. 当学生在解题中出现问题时,教师不要急于评价,应预留时间让学生去思考、去探索,自主寻找思维中存在的漏缺,并采用有效措施进行针对性修补,规避同样错误再次发生,以此培养学生良好的思维品质.
另外,教师作为一线工作者,要充分认识到培养学生思维品质的重要性和必要性,并基于本班学情创设针对性训练,以此帮助学生消除困惑,扫清障碍,逐步完善认知体系,提高数学应用能力. 当然,为了更好地组织教学,教师要吃透教材,精心挑选练习,充分预设学生在学习中可能出现的各种问题,严格把关解题步骤,以此帮助学生形成正确的解题策略,逐步改善学生的思维品质.
总之,在高中数学教学中,教师要重视培养学生优秀的思维品质,充分挖掘并合理利用课堂教学中的各种错误资源,以此增强学生的学习动力,夯实基础,让学生学会思考、学会探索、学会学习,促进学生全面发展.