范鑫
摘 要: 隨著教育教學(xué)工作的不斷深入,反例教學(xué)在數(shù)學(xué)教學(xué)中的重要性已越來越被廣大師生重視和認(rèn)可。在日常數(shù)學(xué)教學(xué)中,教師經(jīng)常會(huì)發(fā)現(xiàn)按照正常邏輯順序講解的知識(shí)學(xué)生聽得似懂非懂,這大大降低了教學(xué)效率,更浪費(fèi)了寶貴的教學(xué)時(shí)間,而如果能恰當(dāng)適時(shí)地構(gòu)造反例,不僅能使學(xué)生全面地理解數(shù)學(xué)概念、法則、公式、定理等,還能培養(yǎng)學(xué)生的思維品質(zhì)。本文從恰當(dāng)運(yùn)用反例,幫助學(xué)生理解和掌握數(shù)學(xué)概念,深化理解,證明猜測(cè),以及恰當(dāng)構(gòu)建反例,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維四個(gè)方面談?wù)勗诔踔袛?shù)學(xué)教學(xué)中恰當(dāng)運(yùn)用反例的重要性。
關(guān)鍵詞: 初中數(shù)學(xué)教學(xué) 反例 數(shù)學(xué)概念 創(chuàng)造性思維
新的數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)將數(shù)學(xué)思維作為數(shù)學(xué)教學(xué)的一個(gè)重要分支納入到數(shù)學(xué)教學(xué)總體目標(biāo)中,這足以表明數(shù)學(xué)思維的重要性。只有巧妙使用在反例,才能對(duì)學(xué)生的智力活動(dòng)起到定向糾錯(cuò)、提煉升華的作用。
一、恰當(dāng)運(yùn)用反例,幫助學(xué)生理解和掌握數(shù)學(xué)概念
二、巧用反例,深化理解
要證明一個(gè)命題正確,必須經(jīng)過嚴(yán)密的推理證明,而要否定一個(gè)命題卻只要能舉出一個(gè)與結(jié)論矛盾的例子即可。在學(xué)習(xí)公式、定理時(shí),有的學(xué)生常常不注意條件,在解題中常常出錯(cuò)。這時(shí),教師可以借助反例使學(xué)生深入思考,避免解題時(shí)再犯同樣的錯(cuò)誤。在講解三角形全等判定時(shí)可以設(shè)計(jì)這樣一題:“有兩邊和其中一邊的對(duì)角對(duì)應(yīng)相等的兩三角形全等嗎?”
三角形全等判定,明確至少具有三個(gè)元素,對(duì)應(yīng)相等的兩三角形全等。因?yàn)閷W(xué)生對(duì)“邊角邊”判定三角形全等已理解,主觀上提出此問,大多數(shù)學(xué)生很難準(zhǔn)確作出判斷。如圖,BC=BC′,并且AB=AB,∠A=∠A,但△ABC和△ABC′顯然是不全等的。
這樣的反例可以使學(xué)生理解此定理中夾角中的“夾”的深刻含義,達(dá)到準(zhǔn)確掌握和運(yùn)用定理的目的。
又如,為了讓學(xué)生更好地掌握“一元二次方程”的概念,可以設(shè)計(jì)這樣一道練習(xí)題:下面列方程是一元二次方程的有( )
學(xué)生對(duì)選項(xiàng)A和B有爭(zhēng)議,我們可以讓學(xué)生對(duì)照概念對(duì)選項(xiàng)A、B進(jìn)行討論。他們最后認(rèn)定A選項(xiàng)是正確的,由此加深了對(duì)一元二次方程概念的理解:與系數(shù)有關(guān),與未知數(shù)的指數(shù)有關(guān),學(xué)生對(duì)B的爭(zhēng)論閃現(xiàn)了逆向思維的火花,即舉反例:當(dāng)a=0時(shí),選項(xiàng)B不正確。通過引導(dǎo)學(xué)生舉反例糾正了這一常見錯(cuò)誤,同時(shí)解決了教學(xué)中的重點(diǎn)、難點(diǎn)問題,提高了教學(xué)的有效性。
三、巧用反例,證明猜測(cè)
常有這樣的情況,一個(gè)數(shù)學(xué)家的重要猜想,用了很長(zhǎng)時(shí)間不能證明猜想,若干年后,卻有人舉出反例否定這樣的猜想,問題得到了解決。
因?yàn)閷W(xué)生平時(shí)接觸的命題大都是真命題,學(xué)生最熟悉、習(xí)慣的是正向思維,易形成思維定勢(shì),總是千方百計(jì)地希望證明結(jié)論成立,這往往反映出學(xué)生思維品質(zhì)的缺失。實(shí)際上,無(wú)論在理論研究上還是實(shí)際生活中,假命題都很多。正是由于對(duì)逆向思維要求較高,使得“反例題”的編寫困難,題海中經(jīng)典“反例題”難得一見。如判斷:(1)所有邊都相等的多邊形一定是正多邊形。(2)所有角都相等的多邊形一定是正多邊形。(1)和(2)都是錯(cuò)誤的,例如菱形和矩形。這兩個(gè)反例學(xué)生都容易想到。但是,除此之外,還有沒有其他反例呢?教師還可以做進(jìn)一步提問。
四、恰當(dāng)構(gòu)建反例,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維
反例的運(yùn)用、構(gòu)建,是猜想、試驗(yàn)、推理等多重并舉的一項(xiàng)綜合性、創(chuàng)造性活動(dòng),是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神、誘發(fā)學(xué)生創(chuàng)造力的一種很好的載體。反例往往是伴隨數(shù)學(xué)教學(xué)中命題的推廣,正面證明失效后產(chǎn)生的,所以反例構(gòu)建不能就事論事,而要把問題的產(chǎn)生過程、如何構(gòu)建出反例的思維過程充分展現(xiàn)給學(xué)生,使反例構(gòu)建與整個(gè)推理過程有機(jī)地結(jié)合,從而培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維。
例如, 請(qǐng)學(xué)生判斷:“一組對(duì)邊相等,一組對(duì)角相等的四邊形是平行四邊形”是真命題嗎?
教師在教學(xué)時(shí),可以利用嚴(yán)格的尺規(guī)作圖,進(jìn)行如下的反例構(gòu)建:構(gòu)建△ABC,使得AB=AC,在△ADC外(∠DAC<∠ABC)作△EAC,使AE=BD, CE=AD。從而△AEC≌ △BDA,則得∠D=∠E,AD=CE。但四邊形ADCE不是平行四邊形。這樣通過構(gòu)建反例,使學(xué)生在認(rèn)識(shí)上產(chǎn)生質(zhì)的飛躍,培養(yǎng)創(chuàng)造性思維。
可見,在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中,反例的構(gòu)建是一種非常重要的教學(xué)手段和方式,反例教學(xué)有極其重要的作用。教師在教學(xué)中,不但要適當(dāng)?shù)厥褂梅蠢朴谝龑?dǎo)學(xué)生構(gòu)建反例,這實(shí)際上是為學(xué)生創(chuàng)設(shè)了一種探索情境,需要學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)有深刻、透徹的理解,并調(diào)動(dòng)他們?nèi)康臄?shù)學(xué)知識(shí),充分展開想象。在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中,恰當(dāng)?shù)貞?yīng)用反例進(jìn)行教學(xué),引導(dǎo)學(xué)生從反面思考問題,有助于數(shù)學(xué)教學(xué)質(zhì)量的提高和學(xué)生數(shù)學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)。只要教師在教學(xué)過程中合理地運(yùn)用反例,適當(dāng)?shù)貥?gòu)造反例,就能使學(xué)生不斷地完善數(shù)學(xué)概念,提高分析、判斷問題的能力,從而達(dá)到事半功倍的教學(xué)效果。
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