抓住偏差紧纠错 引辨悟道突困惑

2021-09-10 18:09杨虎
数理化解题研究·高中版 2021年4期
关键词:反思教学

摘 要:学生的错误往往是学生思维的真实写照,作为教师要抓住学生思维的偏差,分析学生致错的原因而优化教学,引导学生使其突破困惑.

关键词:抓住偏差;反思教学;突破困惑

中图分类号:G632文献标识码:A文章编号:1008-0333(2021)10-0046-02

在教学中学生经常会出错,错误也体现着学生最真实的思维,最自然的想法,在排除一个个错误与障碍之后,正确结论才呼之欲出.

一、特殊值引来偏差,想当然任性而为

例1 若关于x的一元二次方程(x-2)(x-3)=m有实数根x1,x2,且x1≠x2,有下列结论:①x1=2,x2=3;②m>-14;③二次函数y=(x-x1)(x-x2)+m的图象与x轴交点的坐标为(2,0)和(3,0).其中,正确结论的个数是().

A.0B.1C.2D.3

课堂上出示这道题目后,通过小组讨论与交流后,平时比较机灵的几个同学很快就说出了答案D.生1:取特殊值m=0,关于x的一元二次方程(x-2)(x-3)=m有实数根x1=2,x2=3,于是结论①正确.由于m=0>-14,故结论②正确.当m=0时,二次函数y=(x-x1)(x-x2)+m的图象与x轴交点的坐标为(2,0)和(3,0).于是结论①②③都正确.

听了这个小組的代表生1的想法后,笔者首先给予孩子们活跃的思维表现给予语言上的鼓励,但是这里呈现出的思维偏差也是十分明显的,即特殊代表不了一般.

选择题利用特殊值在排除“错误”答案时有其独特的优势,可以“一招制敌”.学生正是受此影响,思维定势,误认为在选正确答案时也是如此,取一个特殊值验证就可以,于是就产生了以偏概全的错误解法.

二、“想当然”而为之

生2:“结论①x1=2,x2=3与结论③二次函数y=(x-x1)(x-x2)+m的图象与x轴交点的坐标为(2,0)和(3,0)是等价的,结论①错了,结论③自然不正确,正确的只有②,”.

而事实上这是想当然而为之,出现这种偏差是同学们在对结论③的认知上忽略了二次函数y=(x-x1)(x-x2)+m中的“m”了,误认为结论①与结论③等价,马虎大意而出错.

生3:“结论③中,二次函数y=(x-x1)(x-x2)+m的图象与x轴交点的坐标为(2,0)和(3,0),由于二次函数解析式之“交点式”中有“m”这一项,所以函数与x轴的交点不可能是为(2,0)和(3,0),结论③错误.”

三、方程切线有玄机,数形结合突困惑

1.切线生疑,变式递进

求解圆的切线方程的一个教学片断:

例2 过圆x2+y2=25上一点(3,-4)的切线方程为().

A.3x+4y-25=0B.3x-4y-25=0

C.3x+4y-5=0D.3x-4y-5=0

生1:这是一道简单题目,将点(3,-4)代入选项中4个直线方程,通过验证只有B选项是符合的,很快得出选项B正确.

本题是直线与圆的位置关系中求解圆的切线问题,作为选择题学生首先联想到了特殊值法.如果是以解答题形式出现,我们又该如何求解呢?

生2:可以利用公式过圆x2+y2=r2上一点p(x0,y0)的切线方程为xx0+yy0=r2来求解,把点(3,-4)代入xx0+yy0=r2,得3x+4y=25,再化为一般式方程为3x+4y-25=0得解.

师:这个公式课本中并没有明确介绍,只有平时喜欢探究的学生可以利用其直接计算,部分学生还是不甚熟悉,需要我们进行推导.

生3:可以利用圆的切线性质,圆的切线垂直于过切点的半径.

生4:对,我们可以先以特殊值(3,-4)进行推导,再过渡到一般值.

生5:关键是求出切线的斜率,由直线的点斜式写出其直线方程.

师:同学们说的很对,点斜式是我们求解直线方程的常用方法,请一位来同学陈述一下.

生6:过圆心(0,0)与点(3,-4)的直线(半径所在直线)的斜率是k1=0+40-3=-43,故圆的切线所在直线的斜率k2与其互为负倒数,为34,由点斜式方程(y-y0)=k(x-x0)将点与斜率代入求得其切线方程.

生7:根据生6的方法我们将点(3,-4)换为(x0,y0),便可求得过圆x2+y2=r2上一点p(x0,y0)的切线方程为xx0+yy0=r2.

由此可以看出,学生的思维还是比较活跃,适当增加难度,继续深度探究.

2.数形结合,探究新知

例3 求过圆x2+y2-4x-4y+94=0外一点(3,-4)的切线方程?

生8:设所求切线方程的斜率为k,则其直线方程为y+4=k(x-3),化为一般式方程为kx-y-4-3k=0,又圆x2+y2-4x-4y+94=0的圆心坐标为(32,32),半径为32.则圆心到切线的距离为d=32k-32-4-3kk2+1=-112-32kk2+1=32,解得k=-5633,所以切线方程为y+4=-5633(x-3),即56x+33y-25=0.

学生们看着生8在黑板上的板书都附和着,认为得来全不费工夫嘛.可孰知,一条切线已经丢掉了.

师:不对,应该还有一条切线方程的,学生们陷入了困惑.

师:请同学们看图,显然这样的切线会有两条.以几何图形验证代数运算,生8的结果显然是不全面的,无疑漏掉了一条切线方程.

有的学生根据图形很快得出了另一条切线方程为x-3=0.

于是,过圆x2+y2-4x-4y+94=0外一点(3,-4)的切线方程为56x+33y-25=0或x-3=0.

3.纠正偏差,突破困惑

数形结合思想是我们在数学教学中必须要关注的,有些代数问题辅助以几何图形,解决起来就省事许多.在本题中,正是数学结合才纠正了学生思维上的偏差,让学生认识到还有一条切线方程的存在.那么这条切线方程为何代数方法没有求出来呢?

通过观察图形,我们发现切线x-3=0是垂直于y轴的,直线的倾斜角为90°,所以斜率不存在.因而在生8的求解中,设切线的斜率为k时,其前提必须是直线的斜率必须存在.这样思考,也就不难理解为何代数法求出的切线方程只有一条了.

以上两则教学案例表明,“想当然”现象在学生的学习中普遍存在,学生的思维活跃而具有自身的封闭性,但学生是可塑的,他的思维依赖于教师的引导.论语云:“学而不思则罔,思而不学则殆”,由此道明了学习与思考的逻辑关系.不思考的学习就是机械性的操作,会因迷茫而误入陷阱;一味的空想不踏实钻研一样会误入歧途而难有成就.只有将学与思融为一体,且学且思考,才能让学习有效.其实,对学生的好多错误,多少老师仅一笑而过,没有深思作为施教者应该如何对待学生错误,如何反思优化教学,引导学生走出迷茫的困境呢!诚如以上两则教学案例,尤其对于中等偏下学生,教师要关注课堂上他们点点滴滴的表现,在师生合作的辨析中去伪存真;切忌“一笔带过”与“一笑而过”,要引领学生“顿悟”,开导学生“点悟”.也希望在我们平时“热闹”的数学课堂背后,教师能够关注更多的教学“门道”,从发展学生思维的深度与广度上多花力气,在育人与树人的理念上多下功夫,让培育学生数学核心素养不仅是一句口号,更要扎扎实实落实在课堂教学中.

参考文献:

[1]惠红民.一题一课:中考数学压轴题的分析与解[M].杭州:浙江大学出版社,2016(5).

[2]杨虎.数学教学应从理解起步[J].数学通讯,2020(11):4-5.

[责任编辑:李 璟]

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