■江蘇省徐州市泉山區(qū)第三十六中學(xué) 郁茜茜
問題的提出:在高中數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)和解題過程中,學(xué)生出現(xiàn)一些錯(cuò)誤是在所難免的。面對(duì)錯(cuò)誤,有的教師僅僅抱學(xué)生怎么會(huì)犯這種錯(cuò)誤,有的教師沒有給予充分的關(guān)注,有的教師會(huì)對(duì)學(xué)生進(jìn)行批評(píng),從而扼殺學(xué)生的創(chuàng)造性思維。我想通過本次探討,改變一些教師對(duì)學(xué)生所犯“錯(cuò)誤”的原有認(rèn)識(shí),重新審視學(xué)生的“錯(cuò)誤”。在認(rèn)知心理學(xué)的發(fā)展下,大家已經(jīng)逐步認(rèn)識(shí)到學(xué)生在數(shù)學(xué)解題過程中“錯(cuò)誤”的合理性,但是我認(rèn)為,僅認(rèn)識(shí)其合理性遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠,其實(shí)學(xué)生的很多“錯(cuò)誤”是有價(jià)值的。在教學(xué)過程中,給學(xué)生機(jī)會(huì)充分展示其思維過程,呈現(xiàn)出“錯(cuò)誤”的閃光點(diǎn),并順著學(xué)生的思路將合理的成分激活,引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)“錯(cuò)誤”,對(duì)自己的思維過程進(jìn)行修正,那么“錯(cuò)誤”就成了數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中的寶貴資源。
布魯納曾說:“探索是數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的生命線,沒有探索就沒有數(shù)學(xué)的發(fā)展?!笨梢娞剿鞯闹匾院捅匾?,“錯(cuò)誤”也就有其存在的合理性了。因此,我們對(duì)待學(xué)生的“錯(cuò)誤”要寬容,在教學(xué)中,我們要允許學(xué)生出錯(cuò),給學(xué)生營(yíng)造探究的氛圍,讓學(xué)生在寬容中分析錯(cuò)誤、發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤、改正錯(cuò)誤,不僅能讓錯(cuò)誤得到升華,并能激發(fā)學(xué)生的探究欲望。
我在教學(xué)中曾遇到這樣一個(gè)案例。一道數(shù)學(xué)題如下:
“在平面直角坐標(biāo)系xOy中,已知圓
,點(diǎn)A是x軸上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),AP,AQ分別切圓C于P,Q兩點(diǎn),則線段PQ的取值范圍是什么?”正確答案是但一位同學(xué)給的答案是他是從特殊位置考慮的,并堅(jiān)持認(rèn)為能取到,E如果作者從形的角度解釋他想象不到,理解不了,于是建議其從數(shù)的角度來推導(dǎo)。先讓同學(xué)們獨(dú)立思考,然后小組討論,展示交流,同學(xué)們給了我很大的驚喜,在短短的幾分鐘內(nèi)給出了三種解法圖。見右圖:
方法一:設(shè)AC=x,則x≥3,由PC⊥AP可 知AP=因 為AC垂直平分PQ,所以PQ=所 以 當(dāng)x= 3時(shí),PQ取得最小值,所以,所以PQ的取值范圍是
方法二:設(shè)A(a,0 ),由A、P、C、Q四點(diǎn)共圓得圓的方程為x2+y2-ax-3y=0,與圓C的方程相減得到PQ所在直線方程為ax-3y+7=0,求出圓心C( 0,3)到直線ax-3y+7=0的距離為d,由求出線段PQ長(zhǎng)的取值范圍是
方法三:設(shè)∠PAQ=α,則∠PCQ=π-α,在△PCQ中由余弦定理得得PQ的取值范圍是
在同學(xué)們從數(shù)的角度探究之后,剛才給出不同答案的同學(xué)恍然大悟,對(duì)之前的錯(cuò)誤有了新的認(rèn)識(shí),而同學(xué)們?yōu)榱俗C明他的想法是錯(cuò)誤的,有著很高的探究熱情。面對(duì)學(xué)生的錯(cuò)誤,給予寬容的態(tài)度,輕松的范圍,探究的機(jī)會(huì),保護(hù)好學(xué)生的創(chuàng)新思維,并讓學(xué)生的認(rèn)識(shí)得到了升華,感嘆“數(shù)缺形時(shí)少直觀,形缺數(shù)時(shí)難入微,數(shù)形結(jié)合百般好”。
學(xué)生某些知識(shí)時(shí),學(xué)生在探究過程中不容易出錯(cuò),但是,這并不代表學(xué)生對(duì)這些知識(shí)掌握得就深刻、靈活、透徹,在解決相關(guān)問題時(shí)候卻特別容易出錯(cuò)。此外,有的問題學(xué)生會(huì)特別容易出錯(cuò),反復(fù)出錯(cuò)。針對(duì)這兩種情況,教師可以嘗試有意設(shè)置一些陷阱,引誘學(xué)生犯錯(cuò)。在教學(xué)中,學(xué)生利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性進(jìn)而作出函數(shù)的圖象這類題,如一個(gè)函數(shù)在[ 2,+ ∞)上先增后減,遞減的那部分圖象很多學(xué)生不加分析就會(huì)穿過x軸。每次錯(cuò)了一分析就注意到,再遇到時(shí)又出錯(cuò)。針對(duì)這種情況,我在教學(xué)中就會(huì)特意設(shè)置一些帶陷阱的函數(shù)模型,并且在分析作圖的時(shí)候也故意忽略判斷是否穿過x軸的情況,讓學(xué)生提出異議,發(fā)現(xiàn)問題所在,認(rèn)識(shí)到數(shù)學(xué)的嚴(yán)謹(jǐn)性,在問題的發(fā)生、發(fā)展、探索過程中拓寬了學(xué)生的思維空間。例如:已知函數(shù)求f(x)的零點(diǎn)個(gè)數(shù)。有反應(yīng)快的同學(xué)立刻回答有三個(gè),分析其過程,第一段一次函數(shù)在( -∞,1 )上顯然有一個(gè)零點(diǎn),第二段函數(shù)求導(dǎo)后發(fā)現(xiàn)其在( 1,e)上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,且f( 1 )= 0,第二段有兩個(gè)零點(diǎn),共三個(gè)零點(diǎn)。我贊美其分析得很好,思路很清楚。這時(shí),有同學(xué)說:老師,不對(duì),有問題。我追問:你發(fā)現(xiàn)了什么問題?同學(xué)答:雖然第二段函數(shù)在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,但遞減時(shí)不能穿過x軸,因?yàn)榉肿臃帜付际谴笥? 的,圖象是逼近x軸,所以第二段函數(shù)只有1個(gè)零點(diǎn)。教室傳來一片贊同聲。我乘勝追擊,問同學(xué)們通過這道題有何收獲?同學(xué)們能否自己再找一些類似的函數(shù)模型?在后續(xù)的教學(xué)中我發(fā)現(xiàn)確實(shí)收效甚好。
教學(xué)中的一個(gè)案例:關(guān)于x的不等式x2-ax+2a<0的解集為A,若集合A中恰有兩個(gè)整數(shù),求實(shí)數(shù)a的取值范圍。幾乎所有的同學(xué)都是設(shè)方程x2-ax+2a=0的兩個(gè)根為x1,x2,則有x1+x2=a,x1x2=2a,2<進(jìn)而求出a的范圍。我反問學(xué)生:是否只要滿足2<|x1-x2|≤3 這個(gè)條件,集合A中就一定恰有兩個(gè)整數(shù)解?若不是舉出反例。學(xué)生紛紛舉出了反例。那么我們犯了一個(gè)怎樣的錯(cuò)誤?同學(xué)答:轉(zhuǎn)化不等價(jià),必要不充分條件等。這給我們以后做題帶來怎樣的啟發(fā)?同學(xué)答:?jiǎn)栴}的轉(zhuǎn)化要等價(jià)。那么這題該如何思考呢?有同學(xué)想到不等式、方程、函數(shù)之間的關(guān)系,從方程根的角度不好研究,就從函數(shù)的角度來研究。給學(xué)生探究的時(shí)間,然后讓他們交流討論,展示成果。一同學(xué)代表發(fā)言:若滿足題意,其對(duì)應(yīng)方程x2-ax+ 2a= 0必有兩個(gè)不等的實(shí)數(shù)根,則Δ=a2-8a>0,得到a<0或a>8。研究函數(shù)2a,當(dāng)a<0時(shí),對(duì)稱軸小于,結(jié)合圖象可知集合A中的兩個(gè)整數(shù)為-1,0,剩下問題就迎刃而解了,a>8時(shí)的情況同理可得。在教學(xué)中,巧用學(xué)生的“錯(cuò)誤”,抓住教學(xué)契機(jī),可以有效地培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維,
在教學(xué)中曾有這樣一道題目:若將一顆質(zhì)地均勻的骰子先后拋擲兩次,向上的點(diǎn)數(shù)紙之和為6的概率是多少。有一些同學(xué)答案是他們認(rèn)為向上的點(diǎn)數(shù)之和為6 包含的基本事件個(gè)數(shù)是6 個(gè),分別為(1,5)、(5,1)、(2,4)、(4,2)、(3,3)、(3,3),明白的同學(xué)都會(huì)很奇怪,怎么會(huì)有兩個(gè)(3,3)。但是深陷其中的同學(xué)就是在自己的理論中醒悟不了,和理解正確的同學(xué)爭(zhēng)執(zhí)不休,這時(shí),讓他們把所有基本事件一一列出來,他們發(fā)現(xiàn)竟然真的是一個(gè)(3,3),與之所想不同。在經(jīng)歷了“錯(cuò)誤”之后,他們由困惑到豁然開朗,學(xué)生如釋重負(fù),心情特別愉悅,增進(jìn)了情感體驗(yàn),激發(fā)了學(xué)習(xí)熱情。
泰戈?duì)栐f“:如果你對(duì)一切錯(cuò)誤關(guān)上了門,那么真理也將將你關(guān)在門外?!睂?duì)于錯(cuò)誤,我們不應(yīng)該退避三舍,而應(yīng)該遵循發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤、分析錯(cuò)誤、找出錯(cuò)誤、解決錯(cuò)誤的處理步驟“。錯(cuò)誤”是一種寶貴的教學(xué)資源,我們要加以收集,并正確、合理地加以開發(fā)、利用,使學(xué)生在知識(shí)、能力、情感、態(tài)度等方面得到進(jìn)步和發(fā)展。