【摘 要】 中學(xué)生在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)和解題過(guò)程中的“謬誤”主要有似是而非假亂真、生搬硬套模仿秀、偷龍轉(zhuǎn)鳳調(diào)包計(jì)等。本文依據(jù)歸因理論剖析學(xué)生解題錯(cuò)誤成因,探求排障對(duì)策,以期提升學(xué)生思辨能力,規(guī)劃導(dǎo)學(xué)組合。
【關(guān)鍵詞】 中學(xué)生;數(shù)學(xué)學(xué)習(xí);謬誤糾偏;歸因;導(dǎo)學(xué)組合;思辨提升
中學(xué)各門文化課的教學(xué)方式和應(yīng)用取向都有所側(cè)重,有學(xué)科各自獨(dú)特的教育理念和功能定位。春蘭秋菊,各有千秋。
數(shù)學(xué)不僅是科學(xué)的工具,而且更具備文化價(jià)值。中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)的思維訓(xùn)練對(duì)促進(jìn)學(xué)生大腦的全面發(fā)展,形成健全的人格和優(yōu)良的思維品質(zhì)無(wú)可替代。
中學(xué)數(shù)學(xué),主要有兩大類分支:“代數(shù)”與“幾何”。代數(shù)中知識(shí)瑣碎繁雜,多種概念交織。思辨無(wú)處不在:僅負(fù)號(hào)和括號(hào)就貫穿于解題過(guò)程的始末。從整式、分式、根式等運(yùn)算中,當(dāng)學(xué)習(xí)各類方程的解法時(shí),或討論函數(shù)的變異之處,不斷提升著學(xué)生的思辨能力。
幾何的推理論證,用文字、圖形、符號(hào)等數(shù)學(xué)語(yǔ)言進(jìn)行連續(xù)的轉(zhuǎn)換。多角度、全方位的展示了數(shù)學(xué)的魅力!無(wú)論是由因?qū)Ч€是執(zhí)果索因,最終確立的是題設(shè)與結(jié)論邏輯上的必然聯(lián)系。通過(guò)系列證明題的訓(xùn)練,使學(xué)生逐漸形成解題思路,逐步做到答題規(guī)范,不斷提高邏輯推理能力。
歸因是指觀察者為預(yù)測(cè)和評(píng)價(jià)觀察對(duì)象的行為,并對(duì)其行為過(guò)程進(jìn)行的因果解釋。這種先覺(jué)者能追溯、推斷和解釋因果的理論稱之為歸因理論。屬于社會(huì)心理學(xué)的動(dòng)機(jī)激勵(lì)理論范疇。其核心是從事件的行為結(jié)果追溯主因,使準(zhǔn)確預(yù)測(cè)后繼行為成為可能。
歸因理論的鼻祖當(dāng)屬美國(guó)心理學(xué)家海德。后經(jīng)社會(huì)心理學(xué)家韋納等以實(shí)證研究充實(shí)和發(fā)展。韋納對(duì)影響行為結(jié)果的原因特性、原因結(jié)構(gòu)等都提出了獨(dú)創(chuàng)性的見(jiàn)解。構(gòu)建了原因源×穩(wěn)定性×控制性的歸因三維結(jié)構(gòu)模式。他認(rèn)為任何一項(xiàng)原因都可從運(yùn)行維度進(jìn)行定性分析。
在教學(xué)中,教師憑經(jīng)驗(yàn)往往能推測(cè)學(xué)生將出現(xiàn)一些預(yù)知的解題謬誤。有時(shí)甚至故意布設(shè)陷阱與圈套,讓學(xué)生在不知不覺(jué)中發(fā)生錯(cuò)誤的解答。直至無(wú)法理解的荒唐結(jié)論出現(xiàn),致使學(xué)生們大惑不解!此時(shí)他們急想知道解題中產(chǎn)生錯(cuò)誤的隱蔽原因,因而激發(fā)出學(xué)生們探究真理的欲望。
研究學(xué)生在解題過(guò)程中消極的歸因傾向,反而具備積極的警示功能!
數(shù)學(xué)教學(xué)理當(dāng)培養(yǎng)學(xué)生的邏輯推理和思辨能力。中學(xué)生數(shù)學(xué)解題差錯(cuò)不時(shí)發(fā)生。學(xué)生解題過(guò)程中的“謬誤糾偏”教學(xué),在于教師的導(dǎo)引,對(duì)學(xué)生邏輯思維能力的形成和思辨能力的提高不可或缺。是訓(xùn)練學(xué)生大腦的體操。
在教學(xué)實(shí)踐中,把“謬誤糾偏”作為導(dǎo)學(xué)組合中的一個(gè)元素,確實(shí)對(duì)提高學(xué)生的思辨能力是行之有效的。
古人云:“授人以魚(yú),只供一飯之需,教人以漁,則終身受用無(wú)窮?!?/p>
教師常挖掘一些解題“謬誤”的反面教材,讓學(xué)生辨析糾正后印象更深刻。學(xué)生出現(xiàn)錯(cuò)誤的解答信息,都是教師題庫(kù)中寶貴的教學(xué)資源,應(yīng)當(dāng)充分利用。幫助學(xué)生尋找解題錯(cuò)因,在警示作用下學(xué)到正確的解法,這是值得探討的課題!
失敗乃成功之母,謬誤為真理先導(dǎo)!
學(xué)生解題謬誤五花八門,有必要分類剖析題目錯(cuò)解的成因。(一、似是而非假亂真;二、生搬硬套模仿秀;三、偷龍轉(zhuǎn)鳳調(diào)包計(jì))進(jìn)而探求排障對(duì)策,提升思辨能力,規(guī)劃導(dǎo)學(xué)組合。
一、似是而非假亂真
中學(xué)數(shù)學(xué)新概念不斷。形式可用文字、符號(hào)、公式、性質(zhì)、定義、公理、定理等呈現(xiàn)。數(shù)學(xué)概念反映的是“數(shù)”與“形”的本質(zhì)特征。它具有類同性、排它性、抽象性、發(fā)展性等特點(diǎn)。而有的學(xué)生受舊概念思維定勢(shì)的影響,似是而非假亂真。此類謬誤在學(xué)生解題過(guò)程中層出不窮,通常有下述表現(xiàn):
1、混淆概念的內(nèi)涵
如,倒數(shù)與相反數(shù),前者是分子與分母倒置,后者是正負(fù)符號(hào)相左。乘方與冪,表示運(yùn)算過(guò)程與運(yùn)算結(jié)果的區(qū)別。差的平方與平方差,在于運(yùn)算順序不同。直角與90°,前者是角的名稱,后者是角度的量數(shù)。三角形對(duì)邊與對(duì)應(yīng)邊反映的是同一三角形的邊角關(guān)系與不同三角形的邊與邊的關(guān)系。相似形與位似形,表示圖形同為相似形但位似形位置特殊。一元二次方程與二次函數(shù),前者只是函數(shù)變量的值等于零時(shí)的特殊類型。
在概率論中,排列與組合,要看問(wèn)題是否和順序有關(guān)。如:甲乙兩人排隊(duì),有甲乙、乙甲兩種不同順序的站法,所以排列有A(2,2)=2種。再如:從甲乙兩個(gè)球中選2個(gè),和取球的先后順序無(wú)關(guān),所以組合有C(2,2)=1種。
對(duì)立事件與互拆事件:對(duì)立事件是試驗(yàn)結(jié)果的非此即彼;而互斥事件只是不會(huì)同時(shí)發(fā)生。比如:擲骰子,正面朝上是1和非1,這兩事件是對(duì)立事件;而正面朝上是1和正面朝上是2則是互斥事件。對(duì)立事件一定是互斥事件(因不能同時(shí)發(fā)生),但互斥事件則不一定是對(duì)立事件。
2、無(wú)視概念的擴(kuò)充
概念是最基本的思維形式,命題由概念構(gòu)成。正確地理解概念,是學(xué)生掌握數(shù)學(xué)知識(shí)的前提。因此,數(shù)學(xué)的概念教學(xué)不可忽視。關(guān)于“數(shù)系”的擴(kuò)充,是在歷史長(zhǎng)河中逐步演變的。人類從認(rèn)識(shí)自然數(shù)始,逐步擴(kuò)展至算術(shù)數(shù)、分?jǐn)?shù)、有理數(shù)、實(shí)數(shù)、復(fù)數(shù)…構(gòu)筑了現(xiàn)代的代數(shù)體系。如在實(shí)數(shù)范圍內(nèi)和在復(fù)數(shù)范圍內(nèi)因式分解的結(jié)果是不同的。
概念具有確定性與擴(kuò)充性,教師應(yīng)告知學(xué)生數(shù)學(xué)概念是相對(duì)真理。隨著年級(jí)的升高和知識(shí)的累積,概念的內(nèi)涵和外延都會(huì)變化。若受舊概念思維定勢(shì)的束縛,無(wú)視概念的擴(kuò)充,則解題必將出錯(cuò)。如 “角”概念的擴(kuò)充:最初僅限于平角、周角。當(dāng)高中時(shí)把角擴(kuò)展到任意角之后,還經(jīng)常有學(xué)生認(rèn)為第一象限的角都是銳角,認(rèn)識(shí)還停留在舊概念上。
3、聯(lián)想產(chǎn)生負(fù)遷移
聯(lián)想的負(fù)遷移,即用舊知識(shí)老辦法解決新問(wèn)題。如,由(xy)2=x2y2聯(lián)想得(a+b)2=a2+b2;由=4聯(lián)想得a8÷a2=a4;由a(m+n)=am+an聯(lián)想得sin(a+b)=sina+sinb等,都是聯(lián)想的負(fù)遷移所致。
因此,教師需多進(jìn)行概念的比較教學(xué)設(shè)計(jì)。
例如:對(duì)于反比例函數(shù)y=,下列說(shuō)法不正確的是(C)
A.點(diǎn)(-1,6)在它的圖象上
B.自變量的取值范圍是x≠0
C.當(dāng)x<0時(shí),y隨x的增大而減小
D.當(dāng)x>0時(shí),y隨x的增大而增大
反比例函數(shù)的圖象稱為“雙曲線”。函數(shù)y=圖象的兩支分布在二、四兩個(gè)象限內(nèi)。此選項(xiàng)極具隱蔽性,布設(shè)了陷阱:當(dāng)x<0時(shí),y隨x的增大而減小。殊知,只要是k<0雙曲線的兩支分布在二、四象限。在每個(gè)象限內(nèi),都是y隨x的增大而增大。這是反比例函數(shù)無(wú)可爭(zhēng)議的性質(zhì)。因此,不正確地說(shuō)法為(C)。這里是把k<0與x<0進(jìn)行了概念聯(lián)想負(fù)遷移。
要對(duì)概念多質(zhì)疑問(wèn)難,捕捉新概念中的變異,消除錯(cuò)誤的聯(lián)想產(chǎn)生的負(fù)遷移。澄清模糊認(rèn)識(shí),幫助學(xué)生解惑,作為教師責(zé)無(wú)旁貸。
二、生搬硬套模仿秀
在“三角函數(shù)”一章中,有近二十個(gè)誘導(dǎo)公式。如果死記硬背這些公式,抓不住本質(zhì)(符號(hào)問(wèn)題),極易出現(xiàn)生搬硬套的差錯(cuò)。
總結(jié)誘導(dǎo)公式的規(guī)律,教給學(xué)生一句口訣:“縱變橫不變,符號(hào)看象限”。比如,用錯(cuò)公式cos(-α)=cosα的概率是很大的。常見(jiàn)下面類型的錯(cuò)解:
cos(-2π/3)=- cos(2π/3)=- cos(π-π/3)= cosπ/3=1/2
第一步就不假思索、生搬硬套用錯(cuò)了公式sin(-α)=-sinα
正確的解法應(yīng)是:
cos(-2π/3)=cos(2π/3)= cos(π-π/3)=-cosπ/3=-1/2
在二次函數(shù)的教學(xué)中,有關(guān)符號(hào)的方向性意義應(yīng)得到充分的重視:如:
拋物線y=(x+2)2-3由拋物線y=x2平移得到,下列平移正確的是 (D)
A. 先向右平移2個(gè)單位,再向下平移3個(gè)單位
B. 先向右平移2個(gè)單位,再向上平移3個(gè)單位
C. 先向左平移2個(gè)單位,再向上平移3個(gè)單位
D. 先向左平移2個(gè)單位,再向下平移3個(gè)單位
觀察力是思維的起點(diǎn),學(xué)生對(duì)題中符號(hào)的觀察無(wú)疑是第一反應(yīng)。從算術(shù)數(shù)擴(kuò)展至有理數(shù)的學(xué)習(xí),學(xué)生處處受到“負(fù)數(shù)”及“減號(hào)”的困擾。由于數(shù)軸的方向性指引,形成了頑固的思維定勢(shì),生搬硬套使此題的解答正確率低。而此題正確的選項(xiàng)卻是(D),令學(xué)生百思不得其解,教師破解時(shí)頗費(fèi)周折!
三、偷龍轉(zhuǎn)鳳調(diào)包計(jì)
從三角形全等的判定方法始,學(xué)生開(kāi)始接觸幾何證明題規(guī)范的書(shū)寫(xiě)格式,關(guān)注題設(shè)與結(jié)論的因果關(guān)系。三角形全等中系統(tǒng)的判定方法是平面幾何證明的重要內(nèi)容,在幾何證明中有著廣泛的應(yīng)用。一般三角形全等有四條判定方法:“SSS”,“SAS”,“ASA”,“AAS”。此模型提供了明確的因果關(guān)系。在許多題中,給定的題設(shè)及圖形并不具有明顯的全等條件,這就需要我們細(xì)致的觀察、認(rèn)真地分析。根據(jù)圖形的結(jié)構(gòu)特征,挖掘潛在因素.把學(xué)生的探究進(jìn)一步引向深入。
例1.如圖,若點(diǎn)D在AB上,點(diǎn)E在AC上且∠AEB=∠ADC則無(wú)法判定△ABE≌△ACD的條件是 ( )
A.AD=AEB.AB=ACC.∠B=∠CD.BE=CD
圖形隱含的條件是公共角∠A??紤]各組判定方法的條件必考慮此公共角。此題有已知條件∠AEB=∠ADC,公共角∠A ,若再選擇∠B=∠C,由條件“角角角”并不能判定三角形全等!經(jīng)過(guò)后面的學(xué)習(xí)才知“角角角”只能判三角形相似。
任何數(shù)學(xué)命題均由條件與結(jié)論構(gòu)成。學(xué)生在解題時(shí)忽略條件,重視結(jié)論的現(xiàn)象普遍存在。其實(shí),結(jié)論是在特定的條件下才產(chǎn)生的。對(duì)條件既不能遺漏,也不能外加;對(duì)條件存在的范圍既不能縮小,也不能擴(kuò)大。更不能把一般的條件特殊化。
要善于在審題時(shí)發(fā)現(xiàn)隱蔽條件,而這樣的條件極易被忽視。
為加深學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)概念及定理的理解,教師往往精選一些相關(guān)的題型鞏固教學(xué)成果。如例2是反比例函數(shù)自變量值的大小的比較題:
例2.已知(x1,y1),(x3,y3),(x3,y3)是反比例函數(shù)的圖象上的三個(gè)點(diǎn),且y1>y2>y3,則x1,x2,x3的大小關(guān)系是 ( )
A.x3>x2>x1B.x1>x2>x3C.x3>x1>x2D.x1>x3>x2
我們知道雙曲線的圖象是斷開(kāi)的。兩個(gè)已知條件表明雙曲線在第二象限。若已知點(diǎn)的縱坐標(biāo)符號(hào)不同就無(wú)法比較。即不能失去“在每個(gè)象限內(nèi)”的前提。若丟棄此前提,實(shí)際上就實(shí)施了偷龍轉(zhuǎn)鳳調(diào)包計(jì)。
習(xí)題錯(cuò)解警示:對(duì)概念當(dāng)理解本質(zhì),對(duì)結(jié)果要追本窮源,對(duì)知識(shí)須靈活運(yùn)用。
在學(xué)生五花八門的解題亂象中,對(duì)癥下藥,從謬誤中求真諦,是教學(xué)的必要一環(huán)!
數(shù)學(xué)已然不是數(shù)字的運(yùn)算了,它的觸角涉及廣泛:從整式的乘法與因式分解的互逆;由各類方程到不等式,把等量關(guān)系擴(kuò)至不等關(guān)系;函數(shù)又讓數(shù)學(xué)由靜態(tài)轉(zhuǎn)為動(dòng)態(tài)。數(shù)學(xué)世界,真是別有洞天!點(diǎn)動(dòng)成線、線動(dòng)成面、面動(dòng)成體,大千世界處處皆幾何;三角形、矩形、菱形、圓形…,圖中的邏輯關(guān)系,闡明沒(méi)有規(guī)矩不成方圓的社會(huì)鐵律!
德國(guó)教育家第多斯惠精辟的指出:“教學(xué)的藝術(shù)不在于傳授本領(lǐng),而在于喚醒、鼓舞和激勵(lì)”。三尺講臺(tái),數(shù)學(xué)教師任重而道遠(yuǎn)。課堂上我們激發(fā)靈感、點(diǎn)燃學(xué)生智慧的火花。備課時(shí)我們致力于題型的發(fā)掘、教法的研究,為提升學(xué)生智能殫精竭慮。社會(huì)在發(fā)展,教研無(wú)止盡。主流還需引導(dǎo)學(xué)生積極的歸因動(dòng)機(jī)。以導(dǎo)激學(xué)、以學(xué)促智。教學(xué)中擬進(jìn)一步開(kāi)展的定向探討:
迷惑型,挖掘?qū)W生批判選擇的能力。
類比型,訓(xùn)練學(xué)生舉一反三的能力。
發(fā)散型,引導(dǎo)學(xué)生求異創(chuàng)新的能力。
【參考文獻(xiàn)】
[1] 焦忠安,談數(shù)學(xué)教學(xué)中思維能力的培養(yǎng),教學(xué)月刊>(中學(xué)理科版),2000.5.
[2] 張小平,歸因理論及其在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用,數(shù)學(xué)教學(xué)研究,2008.7.
[3] 朱炳炎,淺談中學(xué)數(shù)學(xué)中糾錯(cuò)習(xí)慣的培養(yǎng),中國(guó)科教創(chuàng)新導(dǎo)刊,2013.18.
【作者簡(jiǎn)介】
汪利文,任職于浙江體育職業(yè)技術(shù)學(xué)院,中學(xué)數(shù)學(xué)高級(jí)教師.