學(xué)生每次作業(yè)都或多或少有些錯(cuò)誤,且造成錯(cuò)誤的原因是復(fù)雜的.這就要求我們研究導(dǎo)致錯(cuò)誤的原因,對(duì)癥下藥,以課堂為中心改進(jìn)教學(xué),防范錯(cuò)誤,提高學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的成效.
1 忽視概念的實(shí)際背景
數(shù)學(xué)概念的產(chǎn)生有其特定的背景,忽視這一背景就極易導(dǎo)致解題失誤.
例1 設(shè)點(diǎn)P到點(diǎn)F(0, 1)的距離與它到直線l: x+y?1= 0的距離相等,則點(diǎn)P的軌跡是
A.拋物線 B.橢圓 C.雙曲線 D.一條直線
錯(cuò)解 根據(jù)拋物線定義,選A.
剖析 錯(cuò)因是忽視拋物線定義中“點(diǎn)F不在直線l上”的幾何背景.
防范策略 教學(xué)中要重視圓錐曲線圖形產(chǎn)生過(guò)程的實(shí)驗(yàn)演示.指出:不同的幾何背景產(chǎn)生不同的軌跡,使學(xué)生深刻認(rèn)識(shí)每一種具體圓錐曲線的特定幾何背景(如點(diǎn)P到定點(diǎn)F的距離與它到定直線l的距離相等:(?。┊?dāng)點(diǎn)F在l上時(shí),點(diǎn)P的軌跡是一條直線;(ⅱ)當(dāng)點(diǎn)F不在l上時(shí),點(diǎn)P的軌跡是拋物線).從而有效避免此類錯(cuò)誤的發(fā)生.
2 忽視特例
當(dāng)特例不包含于一般情形之內(nèi)時(shí),如忽視對(duì)特殊情況進(jìn)行具體討論,就會(huì)造成解題疏漏.
例2 過(guò)點(diǎn)P(2, 4)作圓C:(x?1)2+(y?2)2=1的切線l,求切線l的方程.
錯(cuò)解 設(shè)切線l的方程為:y?4=k( x?2).
由圓心C(1, 2)到切線l的距離
2
1+?k
k
2
=1,解得k =34,所求切線l的方程為y?4=4
3(x?2),
即3x?4y+10=0.
剖析 所設(shè)切線l方程蘊(yùn)含限制條件,其前提是斜率k存在.很明顯,點(diǎn)P在圓C外,這樣的切線應(yīng)該有兩條,說(shuō)明另一條切線的斜率不存在,其方程為x =2.切線l有兩條:3x?4y+10=0以及x =2.
防范策略 教學(xué)中要引導(dǎo)學(xué)生重視知識(shí)生成中的一些特殊規(guī)定,加強(qiáng)思維嚴(yán)謹(jǐn)性訓(xùn)練,培養(yǎng)周密思考的習(xí)慣.
3 以一概全
有些數(shù)學(xué)問(wèn)題有多種結(jié)果,如果只滿足于一種結(jié)果,缺乏全面考慮,就會(huì)造成漏解.
例3 已知長(zhǎng)方形紙片ABCD中,AB =4,CD =2,將該紙片作為一個(gè)圓柱的側(cè)面,求這個(gè)圓柱的體積.
錯(cuò)解 設(shè)底圓半徑為r,則2π?r=4
圓柱的體積V=π?r2?CD=π8.
剖析 此處只考慮了以AB作為底圓周長(zhǎng)的情況,忽視了以CD作為底圓周長(zhǎng)也合乎題意.而當(dāng)2π?r=2時(shí),V=π?r2?AB=π4.所以圓柱的體積為8
π
或4π.
防范策略 教學(xué)中引導(dǎo)學(xué)生多角度審視命題,探究命題可能蘊(yùn)含的多種情形,就能克服淺嘗輒止,有效防范因考慮片面導(dǎo)致的漏解.
4 忽視公式(定理)成立的條件
教學(xué)中經(jīng)常發(fā)現(xiàn),學(xué)生因忽視公式、定理成立的條件,導(dǎo)致錯(cuò)誤結(jié)果.
例4 已知a >0,b >0,且a+ b =1,求2a+3b的最小值.
錯(cuò)解 ∵a >0,b >0,且a+ b =1.
∴ab≤??? a+2 b?
??
2
=14(1).又
a2+3b≥2
a6b(2),
所以
a2+3b≥4 6,即
a 2+b3有最小值4 6.
剖析:不等式(1)中“=”成立的條件為a=b=12,不等式(2)中“=”成立的條件為3a =2 b,即a =25,b =53,可見(jiàn),這兩個(gè)“=”號(hào)不能同時(shí)成立,應(yīng)變換解題途徑.
事實(shí)上,∵a+ b =1 ,∴2a+b3=2(a
a+ b)+3(a
b+ b)
=5+2ab+
3ba≥5+
2 6,當(dāng)且僅當(dāng)3a2=2b2時(shí)“=”成立,故
a2+b3的最小值為5+ 2 6.防范策略:教學(xué)中重視知識(shí)發(fā)生過(guò)程的展示,使學(xué)生深刻認(rèn)知公式、定理成立的前提條件,能有效避免此類錯(cuò)誤.
5 混淆“詞義”與實(shí)際含義的差異
忽視“詞義”與實(shí)際含義的差別,導(dǎo)致解題錯(cuò)誤時(shí),往往是錯(cuò)而不覺(jué).
例5 生產(chǎn)某種產(chǎn)品100件,其中有2件是次品.現(xiàn)在抽取5件進(jìn)行檢查,其中至少有1件次品的抽法有多少種?
錯(cuò)解:先從2件次品中選出1件,有C12種選法,此時(shí)已確保有1件次品.再?gòu)挠嘞碌?9件中任選4
件,有C499種選法,共有C12? C94 9種不同選法.
剖析:此處錯(cuò)誤十分隱蔽,原因是“至少”一詞惹的禍.詞義的理解似乎沒(méi)有什么問(wèn)題,實(shí)際卻存在重復(fù)計(jì)算的錯(cuò)誤.
防范策略:教學(xué)中可將問(wèn)題具體化.不妨以a1、a2表示次品,以C1、C2、…、C98表示正品.先取a1,再取C1、C2、C3、 a2與先取 a2,再取C1、C2、C3、
a1
屬于同一種選取方案,它們都在C12? C94
9種選法中.可見(jiàn),上述解答中含有C22?C9
3 8種重復(fù)選法.正確答案是:C12?C94
9?C22?C398種不同選法.學(xué)生借助具體模型進(jìn)行辨析,印記深刻,能有效避免重蹈覆轍.
6 遺漏題設(shè)條件
解題時(shí)忽視題設(shè)條件的限制,是造成失誤的重要原因之一.
例6 已知雙曲線x2?y2=1的左支上一點(diǎn)P( a,b)到其漸近線的距離等于2,求a+b的值.
錯(cuò)解:∵點(diǎn)P( a,b)在雙曲線x2?y2=1上,∴a2?b2=1…①,由點(diǎn)P到漸近線x?y=0的距離a?2b
=2,得a? b=2… ②,解①、②得a+b=±12.再由點(diǎn)P到漸近線x+y=0的距離a+
2b
=2,得a+ b =±2.故a+ b的值為±2 1或±2.
剖析:解答中遺漏了點(diǎn)P在雙曲線左支上這個(gè)條件,即忽視了點(diǎn)P的坐標(biāo)(a,b)應(yīng)滿足:
???aa+? bb <
<00這個(gè)條件,正確結(jié)果是a+ b等于?12或?2.
防范策略:解題時(shí),引導(dǎo)學(xué)生沉著冷靜,克服急于求成的情緒,養(yǎng)成逐字逐句細(xì)心讀題的習(xí)慣,就能避免粗心大意導(dǎo)致的失誤.
7 忽視隱含條件
有些問(wèn)題受到一些隱含條件的制約,如不充分挖掘,常會(huì)導(dǎo)致謬誤.
例7 已知在△ABC中,sinA =153,cosB =54,求sinC的值.
錯(cuò)解:在△ABC中,cosB =45,
∴sinB=35.sinA =153,∴cosA=1 13 2或?1
1
23. sinC=sin(A+ B)=sinAcosB+cosA sinB=5 6 65或?1665.剖析:若sinC =?1 665<0,則C >180°,結(jié)果謬誤.錯(cuò)因是忽視了三角形內(nèi)角和A+ B+ C=180°這個(gè)隱含條件.因?yàn)閏osB =45時(shí),B >30°;若cosA =?1
12 3
則A >150°,導(dǎo)致A+ B>180°,故正確答案為sinC =5
6
65.
防范策略:解題時(shí)除了要把握題設(shè)中的隱含條件,還要注意知識(shí)體系隱含的制約條件,并作為解題的依據(jù),做到步步有據(jù),嚴(yán)謹(jǐn)踏實(shí),才能有效避免此類錯(cuò)誤的發(fā)生.
8 忽視推理
解題時(shí)忽視嚴(yán)謹(jǐn)推理,依據(jù)錯(cuò)覺(jué)想當(dāng)然地得出結(jié)論,也是學(xué)生常犯的毛病之一.
例8 如圖,長(zhǎng)方形ABCD中,AB =2,BC =1,E為DC的中點(diǎn),F(xiàn)為線段EC(除端點(diǎn)外)上的動(dòng)點(diǎn),現(xiàn)將△AFD沿AF折起,使平面ABD⊥平面ABC,在平面ABD內(nèi)過(guò)點(diǎn)D作DK⊥AB,K為垂足,設(shè)AK=t,求t的取值范圍.
錯(cuò)解:
DEFCD H H
E
F
C
A
K
BA
K
B
圖1圖2
設(shè)DF=x,則1 DAKH =AAHD ,得AK=1+xx2 , 因(1, 2)是函數(shù) 1+xx2 的單調(diào)遞減區(qū)間,所以AK∈? ??52,12?? ?,即t的取值范圍是? ??25,12???. 剖析:錯(cuò)因是由DH⊥AF,HK⊥AB想當(dāng)然地得出DK⊥AB所致.事實(shí)上,應(yīng)由平面ABD⊥平面ABC,DK⊥AB,作DH⊥AF,推出KH⊥AF(如圖2),得AK=1x,所以 2 1 防范策略:教學(xué)中要充分利用學(xué)生解題錯(cuò)誤的生成資源,現(xiàn)場(chǎng)辨析、糾正,適時(shí)列舉反例,引導(dǎo)學(xué)生克服想當(dāng)然的毛病,逐漸養(yǎng)成言之有理、推理有據(jù)的良好思維習(xí)慣. 9 知識(shí)負(fù)遷移 解題時(shí)忽視知識(shí)體系的變化,沿用原有情境下的知識(shí)誤入歧途后,往往還不知錯(cuò)在何處. 例9已知兩個(gè)等差數(shù)列{an },{bn }的前n項(xiàng)的和分別為Sn和 Tn,若S Tnn=3 nn++21,求a b55的值. 錯(cuò)解:因S Tnn=3 nn++21,可設(shè)Sn =k(3n+1), Tn =k( n+2)(k≠0),則a5 =S5?S4 =3k, b5 =T5 ?T4 =k,所以a b55=3. 剖析:這里誤用初中學(xué)過(guò)的比例性質(zhì)致錯(cuò),等差數(shù)列前n項(xiàng)和應(yīng)為n的二次函數(shù),故k不是常數(shù),不可以運(yùn)用比例性質(zhì).應(yīng)根據(jù)等差數(shù)列的公式、性質(zhì)得a b55=b a11 ++ab99 =T S 9 9=3 9×+9+2 1=1 2 18.也可設(shè)Sn = kn(3 n+1),Tn =kn( n+2),求得a5 =S5 ?S4 =28k,b5 =T5?T4 =11k,可得正確結(jié)果. 防范對(duì)策:教學(xué)中應(yīng)加強(qiáng)情境變化時(shí)同類知識(shí)的比較,完善認(rèn)知結(jié)構(gòu).及時(shí)列舉反例,揭示差異,防止知識(shí)負(fù)遷移的產(chǎn)生. 10 誤用邏輯關(guān)系 學(xué)生解題時(shí)誤用邏輯關(guān)系導(dǎo)致謬誤的現(xiàn)象也很常見(jiàn),而且這種錯(cuò)誤不易被發(fā)現(xiàn). 例10各項(xiàng)均為正數(shù)的等比數(shù)列{an },其前n項(xiàng)和為Sn,首項(xiàng)a1 =2,公比q =12.若對(duì)任意正整數(shù)k以及正數(shù)c( c≤3)都有S S k k +1??cc<2恒成立,求c的取值范圍. 錯(cuò)解:由題設(shè)得Sn =4×???1????21???n ?? ??, 化S S k k +1 ??cc<2 為 c c ? ?[[ 4 4? ? 6 4× ×?? ????2112 ?????? kk ] ] >0,則對(duì)任意正整數(shù)k都有 c>4? 4×??? 12???k …(1)成立或c<4? 6×? ??12???k …(2) 成立. 欲使(1)式成立,得c≥4;欲使(2)式成立,c <1.又0 剖析:錯(cuò)因是誤用了邏輯關(guān)系.從邏輯角度考慮,命題“對(duì)于任意實(shí)數(shù)x,p∨g恒成立”不等價(jià)于命題“對(duì)于任意實(shí)數(shù)x,p恒成立或?qū)τ谌我鈱?shí)數(shù)x,q恒成立”.以下實(shí)例清楚地說(shuō)明了這一點(diǎn). (1)當(dāng)k =1時(shí),應(yīng)有c <1或c >2; (2)當(dāng)k =2時(shí),應(yīng)有0 (3)當(dāng)k =3時(shí),應(yīng)有c <1 43或c >72;當(dāng)k≥3時(shí),4? 4×? ?? 12???k ≥2 7,4? 6×???12???k ≥1 43.注 意到題設(shè)條件0 S k k +1 ??cc<2恒成立的c的范圍是:0 2 防范策略:這是一類極易出現(xiàn)的錯(cuò)誤,教學(xué)中應(yīng)盡量從直觀出發(fā),列舉具體實(shí)例,讓學(xué)生感知錯(cuò)因,防范失誤. 以上是學(xué)生解題中的一些常見(jiàn)錯(cuò)誤,有些錯(cuò)誤甚至是交織發(fā)生的.實(shí)踐表明,探究導(dǎo)致解題錯(cuò)誤的原因,有針對(duì)性地改進(jìn)課堂教學(xué),從源頭上鏟除“禍根”,才能切實(shí)防范錯(cuò)誤,減少失誤,提高教學(xué)效益.