劉淑華
摘 要:當(dāng)前,落實(shí)核心素養(yǎng)是中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)的重要內(nèi)容。為達(dá)到預(yù)期的落實(shí)效果,應(yīng)做好數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)學(xué)習(xí)與研究,充分滲透數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)內(nèi)涵,結(jié)合學(xué)生實(shí)際以及教學(xué)經(jīng)驗(yàn)采取針對性的落實(shí)策略。其中通過錯(cuò)題分析既能澄清學(xué)生對所學(xué)知識(shí)的認(rèn)識(shí)與理解,又能為核心素養(yǎng)的落實(shí)奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。本文就如何借助錯(cuò)題分析,落實(shí)“數(shù)學(xué)抽象”素養(yǎng)進(jìn)行探討。
關(guān)鍵詞:數(shù)學(xué);核心素養(yǎng);落實(shí);錯(cuò)題;分析
數(shù)學(xué)抽象素養(yǎng)的表現(xiàn)包括獲得數(shù)學(xué)概念和規(guī)則、提出數(shù)學(xué)命題和模型、形成數(shù)學(xué)方法與思想、認(rèn)識(shí)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與體系。授課中應(yīng)做好這些內(nèi)容的分析,尋找其與數(shù)學(xué)知識(shí)之間的契合點(diǎn),通過錯(cuò)解過程展示、出錯(cuò)原因分析、糾正解題過程等環(huán)節(jié),充分挖掘獲取價(jià)值,確保核心素養(yǎng)的認(rèn)真落實(shí)。
一、借助錯(cuò)題,促進(jìn)學(xué)生深入理解數(shù)學(xué)概念和規(guī)則
獲得數(shù)學(xué)概念和規(guī)則,是學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識(shí)的重要基礎(chǔ)。課堂上為使學(xué)生掌握獲得數(shù)學(xué)概念和規(guī)則的相關(guān)技巧,保證解題的正確性。一方面,認(rèn)真匯總與篩選學(xué)生出錯(cuò)率較高的數(shù)學(xué)習(xí)題,在課堂上通過展示錯(cuò)解過程,要求學(xué)生對照自身的解題過程,看是否犯下類似錯(cuò)誤,使其能夠及時(shí)糾正誤區(qū),把握數(shù)學(xué)概念與規(guī)則的本質(zhì)。另一方面,通過錯(cuò)題的分析,使學(xué)生掌握抽象出數(shù)學(xué)概念與規(guī)則的相關(guān)細(xì)節(jié),以及運(yùn)用數(shù)學(xué)概念和規(guī)則解題的注意事項(xiàng),給以后更好的解答帶來良好啟發(fā)。
北京大興國際機(jī)場的顯著特點(diǎn)是各種彎曲空間的運(yùn)用,刻畫空間的彎曲性是幾何研究的重要內(nèi)容。用曲率刻畫空間彎曲性,規(guī)定:多面體頂點(diǎn)的曲率等于2π與多面體在該點(diǎn)的面角之和的差(多面體的面的內(nèi)角叫做多面體的面角,角度用弧度制),多面體面上非頂點(diǎn)的曲率均為零,多面體的總曲率等于該多面體各頂點(diǎn)的曲率之和。例如:正四面體在每個(gè)頂點(diǎn)有3個(gè)面角,每個(gè)面角是,所以正四面體在各頂點(diǎn)的曲率為2π-3×=π,故其總曲率為4π。(1)求四棱錐的總曲率:(2)若多面體滿足:頂點(diǎn)數(shù)一棱數(shù)+面數(shù)=2,證明:這類多面體的總曲率是常數(shù)。
學(xué)生解答該題時(shí)因?qū)︻}目中給出的規(guī)則理解不深入而出錯(cuò)。針對(1)四棱錐有5個(gè)頂點(diǎn),5個(gè)面,其中4個(gè)側(cè)面是三角形,一個(gè)底面是四邊形,根據(jù)題目中的規(guī)則可計(jì)算出其總曲率為5×2π-4π-2π=4π。對于(2)這多面體的頂點(diǎn)數(shù)為V、棱數(shù)E、面數(shù)為F,每個(gè)面分別記為ni(i∈[1,F(xiàn)])邊形,則其所有面角和為=2π(E-F),則多面體的總曲率為2πV-2π(E-F)=4π,得證。
二、借助錯(cuò)題,使學(xué)生學(xué)會(huì)提出數(shù)學(xué)命題和模型
提出數(shù)學(xué)問題和模型是一項(xiàng)重要的能力,是數(shù)學(xué)抽象素養(yǎng)的重要構(gòu)成部分。授課中應(yīng)注重運(yùn)用錯(cuò)誤資源,通過展示錯(cuò)誤,引導(dǎo)學(xué)生糾正錯(cuò)誤,使學(xué)生學(xué)會(huì)提出數(shù)學(xué)問題和模型,并運(yùn)用所學(xué)進(jìn)行相關(guān)問題的證明和模型的解答,一方面,為學(xué)生展示相關(guān)習(xí)題后,故意展示錯(cuò)誤的解題過程,要求學(xué)生認(rèn)真分析,思考解題過程是否錯(cuò)誤,錯(cuò)在哪里,激活數(shù)學(xué)課堂的同時(shí),促使學(xué)生主動(dòng)的思考,更好的加深其印象。另一方面,引導(dǎo)學(xué)生做好聽課的反思,把握提出數(shù)學(xué)命題和模型的思路,尤其啟發(fā)學(xué)生為保證解題的正確性,在分析問題時(shí)應(yīng)考慮全面,注重分類討論思想的應(yīng)用。
在△ABC中給出如下4個(gè)條件:①S△ABC=;②b2+ac=a2+c2;③=2或;④b=;以其中三個(gè)為條件剩下的一個(gè)為結(jié)論,請寫出一個(gè)正確的命題,并證明過程。
錯(cuò)解過程:若①②③,則④。證明如下:
∵b2+ac=a2+c2,由余弦定理得到:cosB==,∴B=60°,又∵S△ABC=,則acsinB=,得到ac=2?!?2或,設(shè)=2,則a=2,c=1,由余弦定理得到b2=3,則b=,得證。
錯(cuò)因分析:雖然根據(jù)題設(shè)正確的提出了命題,但在證明的過程不夠嚴(yán)謹(jǐn)。只是考慮了=2這一種情況,遺漏了=時(shí),是否能夠推出b=,因此,解題時(shí)需要考慮每一種可能。
正解過程:∵b2+ac=a2+c2,由余弦定理得到:cosB==,∴B=60°,又∵S△ABC=,則acsinB=,得到ac=2。(1)當(dāng)=2時(shí),則a=2,c=1,由余弦定理得到b2=3,則b=;(2)當(dāng)=時(shí),則a=1,b=2,由余弦定理可推出b2=3,則b=;綜上可知提出的命題是正確的。
三、借助錯(cuò)題,啟發(fā)學(xué)生形成數(shù)學(xué)方法與思想
形成數(shù)學(xué)方法與思想,可指引學(xué)生更好的解題,有效的避免其在解題中走彎路,提高解題正確率。教學(xué)中應(yīng)注重運(yùn)用錯(cuò)題,使學(xué)生認(rèn)識(shí)到形成數(shù)學(xué)方法與思想的重要性,在學(xué)習(xí)中養(yǎng)成注重總結(jié)的良好習(xí)慣。一方面,對學(xué)生做錯(cuò)的題題進(jìn)行歸類,而后圍繞具體例題,為學(xué)生展示、分析錯(cuò)誤的解題過程,要求學(xué)生積極聯(lián)系所學(xué),分析避免出錯(cuò)的解題方法和思想。另一方面,要求學(xué)生做好錯(cuò)誤習(xí)題的摘抄,建立專門的錯(cuò)題本,總結(jié)出錯(cuò)習(xí)題考查的知識(shí)點(diǎn),詳細(xì)的寫出正確的解題過程,提醒其以后更好的解題,避免其犯下類似錯(cuò)誤的同時(shí),方便以后復(fù)習(xí)。
已知{an}為等差數(shù)列,其首項(xiàng)為21,公差為-4,求Sn=|a1|+|a2|+|a3|+…|an|。
錯(cuò)解過程:根據(jù)題意an=25-4n,則當(dāng)an≥0時(shí),n≤,則數(shù)列的前6項(xiàng)大于0,從第7項(xiàng)開始,以后各項(xiàng)均小于0。
Sn=|a1|+|a2|+|a3|+…|an|=(a1+a2+a3+…+a6)-(a7+a8+…+ak)
=2(a1+a2+a3+…+a6)-(a1+a2+a3+…+a6+a7+a8+…+ak)=2S6-Sn=2n2-23n+132
錯(cuò)因分析:該計(jì)算過程僅考慮了n≥7時(shí),數(shù)列各項(xiàng)各項(xiàng)絕對值的和,漏掉了n≤6的情況。遇到該類問題應(yīng)注意分類討論。針對該題應(yīng)注意如下策略的應(yīng)用:
當(dāng)n≤m時(shí),Sn=a1+a2+…+an=;當(dāng)n≥m,則Sn=a1+a2+…+am-(am+1+…+an)=2Sm-Sn。
正解過程:根據(jù)題意an=25-4n,則當(dāng)an≥0時(shí),n≤,則數(shù)列的前6項(xiàng)大于0,從第7項(xiàng)開始,以后各項(xiàng)均小于0。
當(dāng)n≤6時(shí),Sn=a1+a2+…+an=-2n2+23n;當(dāng)n≥7時(shí),Sn=2S6-Sn=2n2-23n+132,綜上可知:Sn=。
四、借助錯(cuò)題,引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)與體系
引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)與體系,有助于其構(gòu)建系統(tǒng)的知識(shí)網(wǎng)絡(luò),更好的掌握數(shù)學(xué)知識(shí)點(diǎn)之間的內(nèi)在聯(lián)系,在解題中靈活、正確運(yùn)用數(shù)學(xué)符號(hào)進(jìn)行準(zhǔn)確的表達(dá)。教學(xué)中應(yīng)注重借助錯(cuò)題給學(xué)生帶來學(xué)習(xí)上的引導(dǎo),使其更加深刻的把握數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與體系。一方面,與學(xué)生一起總結(jié)較為相近的數(shù)學(xué)知識(shí),使其更好的把握數(shù)學(xué)知識(shí)之間的區(qū)別,使其準(zhǔn)確記憶,深入理解。另一方面,課堂上通過講解習(xí)題的錯(cuò)誤解答過程,使學(xué)生認(rèn)識(shí)到錯(cuò)在何處,給其留下深刻印象,在以后的解題中能夠正確的應(yīng)用。
以下五種關(guān)系:①0N;②{0};③0;④{}{0};⑤{0}。其中正確的關(guān)系有______。
錯(cuò)解過程:0不是自然數(shù),因此,0N錯(cuò)誤,①錯(cuò);“”表示的是集合元素和集合的關(guān)系,和{0}是兩個(gè)集合,②錯(cuò)誤;空集中不含有任何元素,因此,0,③錯(cuò)誤;空集是任何非空集合的真子集,因此,④{}{0}、⑤{0}均正確,即正確的關(guān)系有④⑤。
錯(cuò)因分析:題目考查了集合元素與集合、集合與集合之間的關(guān)系。學(xué)生之所出錯(cuò)原因在于對集合中包含的元素認(rèn)識(shí)不清晰,將符號(hào)“”和“”、“”和“{}”搞混淆等,在使用數(shù)學(xué)符號(hào)進(jìn)行表達(dá)張冠李戴。
正解過程:0是最小的自然數(shù),因此,0N①正確;表示空集,不能使用“”表示集合之間的關(guān)系,{0}是不正確的;空集中不含有元素,0不對;{}、{0}表示兩個(gè)集合,{}中只含有一個(gè)元素,{0}只含有一個(gè)元素0,因此,{}{0}是錯(cuò)誤的;空集是任何非空集合的真子集,{0}正確。綜上正確的關(guān)系有:①⑤。
結(jié)束語
培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的方法多種多樣,應(yīng)結(jié)合學(xué)生實(shí)際,制定系統(tǒng)、詳細(xì)的落實(shí)計(jì)劃,尤其應(yīng)借助錯(cuò)題落實(shí)“數(shù)學(xué)抽象”素養(yǎng)培養(yǎng)工作。教學(xué)中通過該素養(yǎng)內(nèi)容的解讀以及錯(cuò)題資源的整合,進(jìn)一步澄清學(xué)生認(rèn)識(shí),深化學(xué)生理解,使其牢固掌握數(shù)學(xué)知識(shí)的同時(shí),數(shù)學(xué)抽象素養(yǎng)得以顯著提升。
參考文獻(xiàn)
[1]高勁松.“錯(cuò)題集”在高中數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中的運(yùn)用探討[J].中學(xué)生數(shù)理化(教與學(xué)),2020(12):62.
[2]胥素娟.高中數(shù)學(xué)錯(cuò)題教學(xué)的實(shí)踐與思考[J].數(shù)理化解題研究,2020(30):25-26.
[3]王曉瑜.巧用錯(cuò)題集優(yōu)化高中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)質(zhì)量[J].科學(xué)咨詢(教育科研),2020(09):238.
[4]何佩姬.基于數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)下的立體幾何錯(cuò)題管理策略研究[J].新課程(下),2018(10):71.
[5]唐伯錦.錯(cuò)題資源在培養(yǎng)數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)中的妙用[J].高中數(shù)理化,2018(14):21.
[6]么惠芳.高中數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)培養(yǎng)研究與實(shí)踐——基于易錯(cuò)題的糾正策略[J].數(shù)理化解題研究,2018(18):17-18.
[7]林喜蝶.數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)視角下高中生數(shù)學(xué)解題錯(cuò)誤分析[D].福建師范大學(xué),2018.
[8]馮永文.基于核心素養(yǎng)的高中數(shù)學(xué)錯(cuò)題管理[J].新校園(中旬),2018(02):107.