□徐周鈺
高中數(shù)學(xué)“錯題”的教育功能研究
□徐周鈺
隨著教學(xué)制度改革,教學(xué)內(nèi)容主要從以前的課本知識逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)檠芯啃詫W(xué)習(xí)。尤其是高中數(shù)學(xué)教學(xué)對于學(xué)生的研究性要求很高,高中數(shù)學(xué)常會出現(xiàn)資料“錯題”,學(xué)生經(jīng)過學(xué)習(xí)找出這些錯題,便可從中考驗自己的數(shù)學(xué)知識掌握程度,體現(xiàn)出自己的研究精神。“錯題”對于老師和學(xué)生都是一種考驗,如何在學(xué)習(xí)過程中辨別這些“錯題”,針對這些錯題應(yīng)該從中總結(jié)出怎樣的經(jīng)驗將成為學(xué)生和教師學(xué)習(xí)的重點。文章針對高中數(shù)學(xué)“錯題”的相關(guān)情況進(jìn)行研究,為促進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)、研究提供一些幫助。
錯題;高中數(shù)學(xué);教育功能
為了適應(yīng)當(dāng)前教育改革的要求,教師在教學(xué)過程中不得不轉(zhuǎn)變角色,從以前的以“講”為主教學(xué)逐漸變?yōu)橐詫W(xué)生“學(xué)”為主體教學(xué),學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中應(yīng)投入更多研究,主要實現(xiàn)掌握學(xué)習(xí)方法,然后自己從事學(xué)習(xí)研究。由于教學(xué)模式的轉(zhuǎn)變,學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中發(fā)揮的作用越來越大,高中數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)過程中經(jīng)常會遇到一些資料上出現(xiàn)“錯題”的情況,如何識別這些錯題,并且從中學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識將是檢驗學(xué)生學(xué)習(xí)水平的最好工具。因此,學(xué)生只有學(xué)習(xí)到一定程度,才能夠發(fā)現(xiàn)高中數(shù)學(xué)資料上的“錯題”,否則,就會跟著資料錯下去。下面將針對高中數(shù)學(xué)中的“錯題”教學(xué)作用和功能進(jìn)行分析,指出學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中發(fā)現(xiàn)錯題的重要性。
錯題在數(shù)學(xué)發(fā)展史上給數(shù)學(xué)教學(xué)造成了很多阻礙,課堂上的錯題在教學(xué)中具有很高的借鑒價值和教學(xué)指導(dǎo)作用。數(shù)學(xué)家遇到的錯題對于其研究具有很好的指導(dǎo)作用,同時也為數(shù)學(xué)家發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)新東西提供了研究對象。比如,費(fèi)馬為了找出素數(shù)的表達(dá)式,他提出了 Fn=22+1,當(dāng)n= 0,1,2,3,4…時,它們均為素數(shù)。于是便提出結(jié)論:當(dāng)n為任何非負(fù)整數(shù)時,用表達(dá)式Fn=22+1可以表示素數(shù)。
對于上述命題,很多數(shù)學(xué)家都投入過大量研究,表明該題屬于錯誤命題。當(dāng)n=5時,上式子中的值并不是素數(shù),從而推翻了費(fèi)馬的猜想。縱觀數(shù)學(xué)發(fā)展史,其實就是從一個“錯題”到另外一個“錯題”的發(fā)展歷史,在不斷論證過程中實現(xiàn)數(shù)學(xué)的教與學(xué),當(dāng)然也有一些科學(xué)家在“錯題”中不斷進(jìn)步,努力尋求真理,為數(shù)學(xué)發(fā)展做出了突出貢獻(xiàn)。
1.可以加深學(xué)生對數(shù)學(xué)知識的學(xué)習(xí)和理解
在數(shù)學(xué)教學(xué)過程中,教師可以為學(xué)生設(shè)置缺漏、創(chuàng)新疑點,通過學(xué)生自己鉆研探索和鞏固新知識。從“錯題”教學(xué)中,讓學(xué)生學(xué)會思考問題,積極培養(yǎng)他們的自主學(xué)習(xí)能力,為其今后的學(xué)習(xí)和研究打下基礎(chǔ)。
錯題1:已知f(sinx)=sin2x,則f(cosx)等于:( )
A.sin2x B.-sin2x C.±sin2x D.cos2x
針對這個錯題,一個學(xué)生使用兩種方法進(jìn)行解題,最后呈現(xiàn)出不同的答案,由此說明此題為錯題。
在教學(xué)中發(fā)現(xiàn)此類錯誤時,教師就可在課堂上讓學(xué)生自己進(jìn)行研究,結(jié)果發(fā)現(xiàn)確實存在著兩個不同的答案,很顯然這種題目不正確,經(jīng)過不同解法取得的結(jié)果也應(yīng)該是一致的。錯題一般都具有一定的隱蔽性,通過學(xué)生自己尋找結(jié)果,這比教師直接告知結(jié)果效果要好。學(xué)生通過研究可以加深對題目的記憶和理解,有利于他們在學(xué)習(xí)過程中不斷開發(fā)自己的創(chuàng)新鉆研意識。
2.可以完善學(xué)生的認(rèn)知
數(shù)學(xué)教學(xué)尤其是新知識教學(xué),教師需要根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)出錯規(guī)律來評估他們的學(xué)習(xí)知識點在什么位置,在學(xué)習(xí)中找出薄弱點,通過對“錯題”的分析和研究,使學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中實現(xiàn)知識的整合。
錯題2:曲線C:y2-4x2=1,試求斜率為2的直線與曲線C相交軌跡的中點。
假設(shè):與曲線交于A、B兩點,其中A(x1,y1),B(x2,y2),終點為P(x,y)。一些學(xué)生解題時,設(shè)A、B在曲線C上,因此可以得出關(guān)系式子:y1-4x12=1…(1);y2-由(1)-(2)得出從題意來看,直線斜率為2,即k=2;(x1+x2)/2=x;(y1+ y2)/2=y。根據(jù)計算,得出的相交軌跡為直線y=2x。但是采用另外一種解法則會出現(xiàn)不同的結(jié)果。通過列方程組求解,利用根與系數(shù)之間的關(guān)系,發(fā)現(xiàn)斜率為2的支線與C曲線只有一個交點,沒有2個交點,說明此題其實是一個錯題。很多人利用中點弦求解都采用點差法,但卻忽略了一個問題,即對于題目的自身考慮,對于圖形結(jié)構(gòu)認(rèn)知不到位而出現(xiàn)差錯。
3.有利于培養(yǎng)學(xué)生的質(zhì)疑精神
學(xué)生在求知階段通過發(fā)現(xiàn)資料錯誤并進(jìn)行矯正,可以加深對知識本質(zhì)屬性的理解,弄清楚一些比較容易混淆的知識點,聯(lián)系知識點的本質(zhì)區(qū)別,使學(xué)生可以正確理解和掌握知識。很多學(xué)生對于高考題深信不疑,認(rèn)為高考題是不可能出現(xiàn)差錯的,但是實際情況卻并非如此。實踐證明,如果教師能夠根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)的知識,然后結(jié)合高考數(shù)學(xué)中出現(xiàn)的有爭議的“錯題”進(jìn)行教學(xué),常常會收到意想不到的效果。
例如,錯題3:已知數(shù)列Sn的{an}為前n項和,且試求{an}的通項公式,并證明數(shù)列{an}為等差或者等比數(shù)列。當(dāng)n≥2時,(an-1+1)2,可以得出(an-1)2=(an-1+1)2。即可以得出anan-1=2或者an=-an-1(n≥2);當(dāng)an-an-1=2時,數(shù)列{an}為等差數(shù)列,且公差d=2,由以及S1=a1,得出a1=1。故,an=2n-1(n∈N*);當(dāng)an=-an-1時,數(shù)列{an}成等比數(shù)列,且公比q=-1,因此得出an=(-1)n-1(n∈N*)。從上述解題來看,仔細(xì)一看存在著問題,通過列舉反例:a1=1,a2=-1,a3-a2=2,a4-a3=2,……因此,滿足條件的數(shù)列有很多,這道題目屬于錯題,如果讓這道題目變成正確題,就應(yīng)添加條件:an>0。由此可見,通過錯題可以使學(xué)生加深對數(shù)列的認(rèn)識和理解,可以有效診治學(xué)生的數(shù)學(xué)思維頑疾,并增強(qiáng)其綜合運(yùn)用能力。
“錯題”不僅是數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)過程中的難點問題,更是遺留給教育學(xué)者研究的寶貴財富。高中數(shù)學(xué)教學(xué)中通過“錯題”教學(xué)可以有效提升學(xué)生的各方面能力,對于整合學(xué)生的知識構(gòu)架具有非常重要的作用。學(xué)生發(fā)現(xiàn)“錯題”、解決“錯題”不僅是一種學(xué)習(xí)能力的體現(xiàn),也是其學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)之后對于知識的綜合利用。本文針對“錯題”教學(xué)的功能研究,分析了其在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中的重要作用,以案例方式向讀者呈現(xiàn)高中數(shù)學(xué)教學(xué)“錯題”以及提出解決方案。
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(編輯:朱澤玲)
G633.6
A
1671-0568(2016)36-0049-02
徐周鈺,江西省南昌市灣里區(qū)第一中學(xué)教師,校團(tuán)委書記。