☉湖南省長沙市明德中學 何 玲
學生總害怕出錯,很多教師面對學生的錯誤,也是鎖緊眉頭,事實上,這些態度都是不可取的.須知,學習過程中的錯誤是無法避免的,面對錯誤,我們要引導學生積極應對,讓錯誤成為他們思維發展的起點.
例1 已知函數f(x)=x3+3mx2+nx+m2在x=-1時存在極值且極值等于0,請確定m和n的值.
錯解:因為f(x)=x3+3mx2+nx+m2,結合題意可得

在處理數學問題的時候,經常會用到化歸的思想,比如極值的求解問題,就需要學生結合命題之間的關系,對原題進行等價變化.對于函數y=f(x),如果其導數f′(x)存在,那么f′(x0)=0是“函數y=f(x)在x=x0時取極值”的必要不充分條件,上述問題的分析正是學生沒有清楚把握條件的充分性與必要性,以致于邏輯不清引起了解題的錯誤.因此在解題過程中,我們要指導學生立足于嚴謹的邏輯基礎,厘清研究對象之間的關系,在此基礎上做好化歸工作,完成問題的處理.
例2 已知集合A={x|ax2+x+1=0,x∈R,a∈R}有且只有一個元素,請確定實數a的值.
錯解:因為ax2+x+1=0僅有一個實數根,所以Δ=0,代入數據可得
上述問題是學生剛剛接觸“集合”概念時的一個問題.“集合”是高中數學最開始的內容,對學生數學思維的發展非常關鍵.對于以上的例題,大多數學生所提供的答案如上所述,因為他們在初中階段已經能夠熟練地處理一元二次方程的問題,這也就在學生的腦海中形成了思維定式,看到x的平方就想到的根的判別式.面對學生暴露出來的問題,筆者針對錯誤發生的原因提出問題:ax2+x+1=0是一個什么方程?學生稍有思考,給出了不同的答案,不少學生意識到二次項系數如果取0或不取0,將對應著兩種情形,即方程也可能是一個一次方程,換言之,上述問題的解決必須要分類討論,這其實正是思維嚴密性的重要體現.
例3 A={x|1<x<2},B={x|x<a},如果A?B,請確定a的取值范圍.
錯解:學生大多會嘗試著將“a”與臨界值“1”和“2”這兩個數字放在一起比較,最終通過數軸分別研究“a<1,1<a<2,a>2”這三種情形,經過分析他們能鎖定只有a>2符合題意.
面對這種情形,筆者一般會提出這樣的問題:除了“a<1,1<a<2,a>2”這三種情形以外,是否還存在其他的情況沒有考慮到的?學生繼續展開觀察和思考,并指出在原先的分析中遺漏了a等于“1”和“2”這兩種情形.這種遺漏情形在學生的作業和考試中經常發生,比如,要求解經過點A(-4,3),且與以原點為圓心,半徑等于4的圓相切的直線方程.學生在處理這種問題時,大多會想到待定系數法,假設直線的點斜式方程y-3=k(x+4),然后根據它與圓的相切關系進行求解,這樣的處理顯然遺漏了點斜式方程所對應的直線無法垂直于x軸這一事實,換言之,這樣的處理漏掉了直線斜率不存在的情形.
在教學過程中,教師要結合學生的問題處理情況展開層層設問,這樣的處理有助于學生及時發現自己思維不嚴密的缺陷,而且我們還倡導學生在解題時要沉著冷靜,在問題分析過程中要積極做到“不重不漏”,并且要養成反思的習慣,多問問自己:“這樣的考慮是否周全?”
例4 現有直角△APB,∠P=90°,∠A=60°,AP=1,經過點P構建任意射線l,使其與AB邊交于點D,請確定AD長度小于1的概率.
錯解:因為若AD邊的長度恰好等于1,則點D就是AB邊的中點,所以AD長度小于1的概率等于
面對學生所提供的答案,筆者沒有給出任何評論,而是讓學生進行思考這樣一個變式問題:“現有直角△APB,∠P=90°,∠A=60°,AP=1,在斜邊上任意取一點D,請確定AD長度小于1的概率.”面對這一問題,學生給出了和之前完全一致的答案.筆者啟發學生展開分析:我們必須立足于試驗來研究事件的概率,上述兩個問題中所涉及的試驗相同嗎?學生在問題引領下展開討論,他們發現原先例題的試驗是“經過點P構建任意射線l,使其與AB邊交于點D”,射線l在∠APB中任何位置的可能性是均等的,因此可以從角度比的層面上完成對概率的分析;變式問題中的試驗是“在斜邊上任意取一點D”,D點在線段上任意位置的可能性是均等的,因此可以采用線段比來完成對問題的分析.
在上述問題的處理過程中,筆者通過問題變式來引導學生展開對比化的思考,由此來驚醒夢中人.上述兩個問題只有幾個字的差別,但是在本質上發生了變化,通過類比處理,學生能夠更加深刻地把握問題的實質,他們對幾何概型的認識也獲得了提升,下次再面對類似的問題時,他們的處理也就更加自如而輕松.在日常的教學中,教師嘗試一題多變的方法,可以幫助學生看透數學問題的本質,這對學生思維深刻性的發展很有意義.
例5求函數(fx)=x(21-3x)的最大值.
筆者讓學生以合作討論的方式處理該問題,討論過程中,學生在試探中犯錯,但又在錯誤糾正中不斷前行,逐步向正確答案靠攏.
學生甲:(fx)屬于兩數積的形式,因此可以選用基本不等式的知識來處理問題.因為f(x)=x2(1-3x)≤但是不等式的右側不等于常數,因此無法解出最大值,學生甲的這一方法沒有走通,但是他的思路卻給了別的學生一些啟發.
學生乙:可以將f(x)的二次項拆開來,使其變為兩個一次項的乘積,這樣不等式的右側即可變成常數.(fx)=x·x·(1-3x)
學生丙:右邊還沒有變成常數,還差了一些,我來試
討論過程中,學生的思維在相互討論中不斷被激活,當學生以為問題解決時,很快有學生發現拆項后,等號不再成立,問題再一次陷入僵局.但是學生沒有被困難嚇到,他們繼續探討,結合之前錯誤的原因,嘗試在拆項時讓三項能夠相等,因此嘗試將二次項x2寫成了
在探求問題的解決思路時,好的方法固然可貴,但是卻未必能立刻奏效,某些想法雖然不夠完美,不能立刻解決問題,但是卻也不是毫無價值.教師指導學生糾正錯誤的關鍵,是將錯因轉化為正確思路的引玉之磚.當錯誤出現時,如果教師立刻就對學生的思路全盤否定,這將嚴重挫傷學生的學習熱情和探究勇氣,同時這也剝奪了學生自主探究真理的機會.長此以往,這將不利于學生的思維發展.反之,教師應該鼓勵學生多方面地展開嘗試,并對他們的錯誤施以針對性的引導,促使他們不斷完善自己的思路,幫助他們走完“柳暗花明,曲徑通幽”的最后一步,這樣的過程將讓學生對科學思維形成更加深刻的體驗.
事實上,錯誤并不可怕,可怕的是面對錯誤的恐懼心理.因此,面對錯誤,無論是學生或是教師都不能諱疾忌醫,如果教師強行制止學生出錯,妄圖以正確答案來覆蓋學生的錯誤,所得到的結果往往是背道而馳的.優秀的教師應該讓學生自主探索和深度分析,徹底地將錯誤的原因分析出來,然后進行糾正,在得到正確答案的同時,學生還要總結經驗,這樣就能讓錯誤成為學生發展能力、提升思維的重要素材,這樣的錯誤才更有價值和意義.H