吳長(zhǎng)偉
關(guān)鍵詞:高中數(shù)學(xué)教學(xué) ?反例 ?應(yīng)用
反例,顧名思義,就是刻意變換事物的本質(zhì)屬性,從事物的反面突出事物的性質(zhì)的例子。在邏輯學(xué)中,反例是相對(duì)于某個(gè)全稱命題而言的。而在數(shù)學(xué)中,反例是指使某個(gè)命題不成立的例子,它是對(duì)命題而言的。反例在發(fā)現(xiàn)和認(rèn)知數(shù)學(xué)真理,強(qiáng)化數(shù)學(xué)基礎(chǔ)的理解和掌握,以及培養(yǎng)學(xué)生的思維能力和創(chuàng)造性技能起著不可低估的意義和作用。
一、反例在中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用
數(shù)學(xué)教學(xué)中所謂的反例就是教師在教學(xué)過程中針對(duì)某一教學(xué)知識(shí)點(diǎn)而列舉出一個(gè)符合題干而不符合命題結(jié)論的特例。這一特例,能夠很好地從事物的反面突出事物的屬性。因此,反例在數(shù)學(xué)教學(xué)的很多方面都有應(yīng)用。
(1)反例在學(xué)生理解定理和性質(zhì)中的應(yīng)用。學(xué)生在學(xué)習(xí)一個(gè)新的定理或性質(zhì)時(shí),往往出現(xiàn)混淆或者忽略一些關(guān)鍵性詞語,為了克服這種現(xiàn)象,教師可以適的當(dāng)引入反例,幫助學(xué)生進(jìn)行記憶,從而達(dá)到掌握定理和性質(zhì)的目的。
學(xué)生學(xué)習(xí)一個(gè)新的定理或性質(zhì)時(shí),往往是在關(guān)鍵詞上出現(xiàn)忽略,從而出現(xiàn)解決問題的錯(cuò)誤。為了克服這種現(xiàn)象,教師應(yīng)該知道如何在教學(xué)中構(gòu)造反例,幫助學(xué)生記憶關(guān)鍵詞,正確認(rèn)識(shí)和運(yùn)用定理與性質(zhì)。
(2)反例在學(xué)生理解公式和法則中的應(yīng)用。學(xué)生在學(xué)習(xí)有關(guān)數(shù)學(xué)公式、法則時(shí),常常會(huì)忽略公式、法則的使用范圍,生搬硬套,造成方枘圓鑿的局面。因此在數(shù)學(xué)教學(xué)中,教師不僅要向?qū)W生講清楚公式和法則的使用范圍,還要列舉一些反例來加深理解,使學(xué)生正確掌握公式和法則。例如,在必修5第三章學(xué)習(xí)不等式性質(zhì)時(shí),經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)判斷題,例如“當(dāng)ab﹤0那么a+b﹤0,”很多同學(xué)認(rèn)為這是正確的,但實(shí)則不然。這時(shí)教師可以舉這樣一個(gè)例子:設(shè)a=2,b=-1,則a·b=-2﹤0,而a+b=1﹥0,而來否決這一錯(cuò)誤命題,再次加深學(xué)生對(duì)實(shí)數(shù)運(yùn)算的理解。
由此反例,學(xué)生能夠認(rèn)清在實(shí)際解題中必須嚴(yán)格按照公式和法則進(jìn)行解題,而不能憑主觀判斷進(jìn)行解題,引導(dǎo)學(xué)生從本質(zhì)上理解如何正確運(yùn)用公式和法則。教師在數(shù)學(xué)教學(xué)中,通過列舉反例可以加深學(xué)生對(duì)公式、法則的理解,并注意適用范圍,使用條件,達(dá)到一舉兩得的目的。
(3)反例在增強(qiáng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、糾正錯(cuò)誤的觀念中的應(yīng)用。面對(duì)學(xué)生解題中所出現(xiàn)的共性錯(cuò)誤,教師不要想著盡快于點(diǎn)破錯(cuò)誤的所在,而應(yīng)示以反例,用反例說明解法有誤。通過反例,讓學(xué)生自己探究、討論并發(fā)現(xiàn)問題,分析錯(cuò)誤原因,找出正確的解題方法。從而培養(yǎng)學(xué)生追尋問題錯(cuò)誤的根源的習(xí)慣,并指導(dǎo)學(xué)生糾正錯(cuò)誤,最終讓師生共同品嘗成功的欣喜,達(dá)到師生雙贏的目的。
二、運(yùn)用反例應(yīng)該注意的問題
在數(shù)學(xué)的教學(xué)中教師恰當(dāng)?shù)倪\(yùn)用反例,既能調(diào)動(dòng)學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的興趣,使學(xué)生養(yǎng)成認(rèn)真對(duì)待問題的習(xí)慣,還能培養(yǎng)學(xué)生的批判思維、逆向思維和創(chuàng)新思維。但在數(shù)學(xué)的教學(xué)過程當(dāng)中,反例的使用應(yīng)該要注意以下問題:
(1)從定義入手獲得反例。概念是數(shù)學(xué)學(xué)科是反映事物本質(zhì)的思維形式,而定義是則明確概念的邏輯方法。在數(shù)學(xué)問題中,若首先給出一個(gè)概念的定義,然后用反例判斷其是否正確,和證明一樣,必須經(jīng)過一系列的深層次的思考活動(dòng),從定義入手獲得反例,反例是不能憑空創(chuàng)造的。
(2)要注意主次關(guān)系。學(xué)習(xí)概念、定理和方法是數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中的主要任務(wù),對(duì)于基本命題和結(jié)論應(yīng)該被嚴(yán)格證明和推導(dǎo)。但舉反例應(yīng)簡(jiǎn)潔,重在明辨是非,因此我們對(duì)反例的掌握要求不能太高,緊緊圍繞學(xué)習(xí)的主要內(nèi)容進(jìn)行有效輔助即可。
(3)所舉反例要注意符合學(xué)生的實(shí)際。在數(shù)學(xué)教學(xué)中,學(xué)生一般不會(huì)出錯(cuò),或者只有極個(gè)別學(xué)生出錯(cuò)的不必列舉反例。不同的學(xué)習(xí)內(nèi)容,不同的情況下,對(duì)反例有著不同的要求,只有當(dāng)反例符合實(shí)際情況時(shí),反例才會(huì)在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中發(fā)揮真正的作用。
總之,數(shù)學(xué)是一門非常嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)科,它有著自己獨(dú)特的思考方式和邏輯推理體系,而在數(shù)學(xué)發(fā)展過程中,反例與證明有著同等重要的地位。反例因其直接、簡(jiǎn)便、形象、說服性強(qiáng)等特點(diǎn),決定了它在數(shù)學(xué)教學(xué)中起著不可替代的作用。教師有責(zé)任有義務(wù)去教會(huì)學(xué)生運(yùn)用反例,這樣不僅講課時(shí),學(xué)生可以通過反例扎實(shí)的掌握比較抽象的概念、公式、定理、法則等,同樣,在數(shù)學(xué)考試中運(yùn)用舉反例來解決選擇題中的一些題目,也會(huì)收到事半功倍的效果。