胡其忠
所謂反例,是指與命題相反的例子.在初中數學教學中應用反例,是為了讓學生對命題中的條件形成準確了解,或者是針對學生的懷疑之處予以解惑.在學習數學時,學生會忽視命題中的一些條件或者條件的適用范圍,導致在應用命題時頻發(fā)錯誤.應用反例,能使學生對命題中的條件或條件的適用范圍形成深刻認知,在應用命題時付諸注意.反例教學,有利于打破學生的思維定式,培養(yǎng)學生的思維能力.在初中數學教學中,教師要巧妙應用反例.
一、利用反例,明晰概念
數學概念大都是抽象的.要想使處在抽象思維形成時期的初中學生準確掌握數學概念,教師就要在教學中予以條分縷析,否則會導致學生對概念的誤讀.針對概念中的條件舉出反例,能夠幫助學生識清概念.在學習概念時,因為知識的負遷移,學生會混淆一些概念.如果教師僅僅依靠正例教學,學生就會是一知半解,甚至一點不解,對于概念的掌握只會停留在片面的字句上.這時,教師要大膽地摒棄正例,應用反例,引導學生認清概念的本質,避免學生混淆概念.
例如,在講“函數”時,教材將函數定義為對于變量x的每一個值y都有唯一的值與之相對應.有些學生對這個概念的理解不正確,以為只要y隨著x的變化而變化,那么y就是x的函數,甚至有些學生對x和y的代表性也不理解,換了字母表示,便產生了質疑,思維過于僵化.如果教師一味地應用正例教學,學生不僅不能認識到自己理解概念的錯誤,反而會加深錯誤印象.教師可以舉出反例,讓學生理解函數概念,糾正學生的理解偏差.(1)如果y=|x|,那么y是不是x的函數?(2)如果|y|=x,那么y是不是x的函數,x是不是y的函數?(3)同學們的學習成績是不是學習時間的函數?在學習這些例子之后,學生對于函數的概念便會形成鮮明的認知.在(1)中,對于x,y是唯一的對應值,因此y是x的函數.在(2)中,對于x,y不是唯一的對應值,因此y不是x的函數.在(3)中,對于學習時間而言,學習成績具有偶然性,學習時間不是影響學習成績的唯一因素.
二、利用反例,明確定理與推論的適用范圍
真理之所以是真理,是因為其應用在一定的范圍內.初中數學中的定理和推論也是如此,有著明確的應用范圍.然而,在學習數學的過程中,有些學生忽視一些定理和推論的應用范圍,導致在做題時出錯.教師要應用反例進行教學,引起學生對定理和推論適用范圍的重視.
例如,在講“一元二次方程的實數根判別式”時,對于一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0),如果方程有實數根,則判別條件△=b2-4ac≥0;如果方程有兩個不同的實數根,△>0.這里特別需要注意的是a≠0.如果忽視這個條件,學生解題就會出現(xiàn)錯誤.此時教師可以舉一些反例進行教學.如,如果方程tx2-3x+2=0有兩個實數根,求t的取值范圍.有的學生根據題意得出△=(-3)2-4×2×t>0,從而求得t<98.這個答案顯然不正確.因為當t=0時,方程只有一個實數根.此題的答案為t<98且t≠0.通過這個例子,學生便會對判別式中a≠0(確定是一元二次方程)這個條件形成深刻的認知.
又如,在講“韋達定理時,韋達定理中提到方程ax2+bx+c=0(a≠0)的兩個實數根與方程中系數的關系:x1+x2=-ba,x1x2=ca.這個定理常常被用來求取由兩根組成的關系式的值,是一種便捷解題方式.但是韋達定理有一個適用范圍,方程有兩個不等實數根或者是函數與x軸有公共點.在使用韋達定理解題時,學生常常忽略這個適用范圍.為了提醒學生注意,教師可以舉一個反例:如果方程x2-(k-2)x+(k2+3k+5)=0的兩根為x1和x2,求x12+x22的取值范圍.有的學生是這樣解答此題的:x12+x22=(x1+x2)2-2x1x2=(k-2)2-2(k2+3k+5)=-k2-10k-6=-(k+5)2+19≤19.乍一看合情合理,可是并不是正確答案.如果把終點值19代入,即-k2-10k-6=19,由此解得k=-5,再把k的值代入方程中,方程變?yōu)閤2+7x+15=0.這個方程△=72-4×15=-11<0,方程并沒有實數根,與題意相違背.這道題學生錯就錯在沒有將方程有實數根考慮在內,即忽視了韋達定理的適用范圍.其實,這道題的解答還要加上一個條件(k-2)2-4(k2+3k+5)>0,解得-4 總之,反例在初中數學教學中的應用,能使學生對概念、定理與推論的諸條件與適用范圍形成清晰的認知.在初中數學教學中,教師要善于應用反例,提高教學效率.