☉浙江省桐鄉(xiāng)市高級中學(xué) 豐關(guān)堂
在數(shù)學(xué)教學(xué)中,我們經(jīng)常發(fā)現(xiàn)許多學(xué)生在學(xué)習(xí)中并不是不勤奮也并不是不夠聰明,而是因?yàn)槌3:雎粤艘恍┘?xì)節(jié)問題導(dǎo)致學(xué)習(xí)效果不佳.示錯教學(xué)能夠?qū)⒁恍W(xué)生理解得不夠透徹和沒有注意到的地方特別強(qiáng)調(diào)出來,幫助學(xué)生提高對數(shù)學(xué)知識的理解和運(yùn)用.本文主要闡述示錯教學(xué)在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中的作用和重要性.
“示錯”即是“展示錯誤”.但是示錯教學(xué)并不只是簡單地將錯解展示在學(xué)生面前.而是教師通過對學(xué)生所犯錯誤的觀察,選擇典型的錯例,但并不直接指出學(xué)生的錯誤,而是讓學(xué)生表述在解題時(shí)的思路和想法,根據(jù)表述來找出學(xué)生犯錯誤的根源,如對概念理解得不透徹、存在某種思維定勢等,進(jìn)而幫助學(xué)生解決問題,避免以后再犯.老師在示錯教學(xué)中也不僅僅是幫助學(xué)生尋找錯誤、改正錯誤,還要教會學(xué)生如何發(fā)現(xiàn)錯誤、怎樣尋找錯誤的根源并學(xué)會自己對自己進(jìn)行示錯教學(xué).
通過這樣的示錯教學(xué),學(xué)生收獲的不僅僅是改正一道題或是一類題,而是培養(yǎng)正確的解題方式、思維習(xí)慣和反思的能力.這種良好的習(xí)慣不僅對學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)有益,對學(xué)習(xí)其他學(xué)科乃至為人處事都大有裨益.
數(shù)學(xué)發(fā)展的歷史就是數(shù)學(xué)家們通過不斷犯錯,又不斷地發(fā)現(xiàn)并改正錯誤,在眾多岔路口中最終尋找到通往真理道路的過程.因此,我們要幫助學(xué)生正確認(rèn)識數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中所犯的錯誤,不能不當(dāng)回事,也不能對數(shù)學(xué)喪失信心,讓這些錯誤不僅不會成為學(xué)生們前進(jìn)的絆腳石,反而成為學(xué)生前進(jìn)的階梯.
1.全面理解定義、定理和公式.
在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中,定義、定理和公式是解決一切問題的基石.如果連數(shù)學(xué)的基本概念都沒有理解透徹,對適用范圍也沒有理清,對概念與概念之間的相互聯(lián)系都不能很好把握,在解決一兩個(gè)問題時(shí)也許沒有體現(xiàn)出來,但隨著解決的問題數(shù)量以及難度的提高,這些缺陷就會暴露出來.不少學(xué)生認(rèn)為要想學(xué)好數(shù)學(xué)、在考試中拿高分就必須努力鉆研難題.實(shí)際上,很多學(xué)生在解決一個(gè)所謂的難題時(shí),“卡”住的地方往往就是他對基本概念掌握不牢的地方.
2.找出題目中的陷阱.
有一些高中數(shù)學(xué)題題干非常長,看起來很復(fù)雜,但是實(shí)際上做起來比較簡單,而有些數(shù)學(xué)題題干也許只有一句話,看似簡單,其實(shí)在這一句話中還隱藏了一些表面上沒有看到的條件,學(xué)生們稍不注意就容易掉入這樣的“陷阱”.
這道題看起來比較簡單,通過前面的等式變形可以得到y(tǒng)2=-4x2-16x-12,從而可以得到,由這個(gè)式子我們可以得到,當(dāng)時(shí),x2+y2有最大值的取值范圍是].可是實(shí)際上是這樣嗎?這樣的解法其實(shí)默認(rèn)了x的取值范圍為(-∞,+∞),但是我們還忽略了題干中給的另一個(gè)隱藏的條件,那就是通過前面的等式,我們可以獲得x的取值范圍.x的取值范圍其實(shí)并不是(-∞,+∞),而是通過,可得x的取值范圍為[-3,-1].在這個(gè)基礎(chǔ)上求到的x2+y2的取值范圍才是這道題的正解.
例2中的x的取值范圍在題干當(dāng)中,還有另外一種情況如x2≥0、三角函數(shù)-1≤sinx≤1這類并不需要在題干中特別提出就已經(jīng)默認(rèn)的取值范圍情況.因此,在做高中數(shù)學(xué)題時(shí),要時(shí)時(shí)刻刻記著任何結(jié)論都是在一定的范圍內(nèi)成立的,要隨時(shí)注意取值范圍的問題.要想避開題目中的陷阱,獲得真正的答案,就要認(rèn)真分析題目提供的每個(gè)條件,還要注意到題目中所涉及知識點(diǎn)的特殊性,如前所提到的三角函數(shù)的取值范圍等,常常問自己還有什么方面沒有考慮到.
3.分類討論要嚴(yán)密.
許多學(xué)生對數(shù)學(xué)的印象還停留在只有唯一正解的印象上,如果是選擇題,有可能在選項(xiàng)的提示下還會進(jìn)一步思考,而如果是解答題則常會因?yàn)樗季S的不嚴(yán)密性造成分類討論不全,忘記討論特殊情況等現(xiàn)象.
例3 設(shè)等比數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和為Sn,若S3+S6=2S9,求數(shù)列的公比q.整理可得q3(2q6-q3-1)=0.由q≠0,可得方程2q6-q3-1=0,即
這個(gè)解法雖然得到了正確答案,但解法中卻有錯誤,問題出在哪兒呢?在等比數(shù)列中,雖然a1≠0,但是公比q卻是可以等于1的.因此在設(shè)未知數(shù)列出等比數(shù)列之前應(yīng)先討論q=1的情況,再討論q≠1時(shí),將所設(shè)等式進(jìn)行變形,而錯解中所設(shè)的公式已直接除去q=1的情況.
在與數(shù)列相關(guān)的題中,常需要考慮許多特殊情況,尤其是公比q=1的情況.老師在對這一類題進(jìn)行示錯教學(xué)時(shí),不僅要指出學(xué)生漏考慮了哪種情況,還可以幫學(xué)生總結(jié)出一些常見的需要考慮特殊情況的題型.當(dāng)然,最重要的仍然是要讓學(xué)生有考慮特殊情況和分類討論的意識.對于分類討論的題目,學(xué)生失誤多是由于沒有一個(gè)宏觀考慮問題的意識,要在對這類題目進(jìn)行示錯教學(xué)時(shí)培養(yǎng)學(xué)生從全局把握問題.
4.擺脫思維定勢.
有許多學(xué)生看到數(shù)學(xué)題并沒有對整道題有一個(gè)全局的把握,頭腦中也沒有一個(gè)完整的思維過程,而是拿起筆就寫,這樣很容易被題目牽著鼻子走,尤其是遇到一些和以前遇到的題目類型相類似的題目時(shí),更容易陷入一種思維定勢,造成解題的錯誤.
例4 過點(diǎn)P(2,3)且與曲線y=x3-2x+3相切的直線方程.
要求曲線的斜率很簡單,即把x=2代入切線的斜率方程,即k=y′|x=2=(3x2-2)|x=2=10,所以所求切線方程為y-3=10(x-2),即10x-y-17=0.
但是這樣的解法卻是錯誤的,為什么呢?因?yàn)閥=f(x)在點(diǎn)P(x0,y0)處的切線的斜率是f′(x0)成立的條件是點(diǎn)P要在曲線上.許多學(xué)生在做題的時(shí)候看到題目表明是過點(diǎn)P與曲線相切的方程就按照思維定勢認(rèn)為這個(gè)點(diǎn)就是切點(diǎn).實(shí)際上在例5中,點(diǎn)P(2,3)雖然在切線上卻不在曲線上,點(diǎn)P并不是切點(diǎn).這是解這類題型時(shí)的典型錯誤,隨著老師的強(qiáng)調(diào),現(xiàn)在大部分學(xué)生已不會再犯這樣的錯誤.但是思維定勢并不僅存在這一類題中,因此學(xué)生在做題時(shí)切忌按照以往的印象來做題,而是應(yīng)該認(rèn)真審題,尤其是遇到與以前做過的題類似的題時(shí)更應(yīng)該謹(jǐn)慎.避免思維定勢一個(gè)很好的辦法就是當(dāng)自己認(rèn)為理所應(yīng)當(dāng)是這樣時(shí)再問自己一遍,有沒有不是這樣的情況.就像這道題,一看題很多學(xué)生都想當(dāng)然認(rèn)為P是切點(diǎn),應(yīng)該問自己,P真的是切點(diǎn)嗎?P可不可以不是切點(diǎn)?
前面對示錯教學(xué)的介紹以及后面列舉的幾個(gè)典型問題似乎都在說明示錯教學(xué)主要是在向?qū)W生展示一道題的錯誤解法,通過指出錯解的原因和需要注意的問題以達(dá)到教學(xué)的目的.但實(shí)際上,對示錯教學(xué)的認(rèn)知和應(yīng)用已不應(yīng)該僅局限在習(xí)題的講解上,而應(yīng)將其的深度和廣度擴(kuò)大.在上新課時(shí),以前老師們多是干巴巴地講解新概念,隨后就是一系列的例題講解.其實(shí),高中數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)并不僅僅是通過簡單的講解概念和例題來進(jìn)行的,在講解概念時(shí),我們也同樣可以應(yīng)用到示錯教學(xué),通過列舉幾種理解上的錯誤來幫助理解數(shù)學(xué)的文字概念.示錯教學(xué)也不一定要通過老師來進(jìn)行,畢竟老師不可能將每道錯題都一一在課上講解出來.
在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中,示錯教學(xué)是一個(gè)非常有效的教學(xué)手段.通過示錯教學(xué),學(xué)生能更好地發(fā)現(xiàn)自己對定義、概念等理解的偏差,發(fā)現(xiàn)自己在解題思路,答題策略上的一些疏忽.學(xué)生只有真正認(rèn)識到自己錯誤的所在,才能及時(shí)改正,夯實(shí)數(shù)學(xué)基礎(chǔ),提高數(shù)學(xué)的應(yīng)用能力.因此,老師應(yīng)當(dāng)根據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況以及所犯錯誤的類型進(jìn)行適當(dāng)?shù)氖惧e教學(xué).