
強調數學教學中的反例教學是因為:
首先 從認識論的角度來看:我們知道,認識過程是由淺入深,由點到面的,不可能一學就懂,一懂就透,而是曲折中前進的。在每個概念的建立過程中,都有正確與錯誤的理解對立。糾正了理解上片面和錯誤,認識就前進了。因此,教師在講課中,常可利用對比的方法來鮮明地突頭事物的本質特性,也就是不僅從正面講清概念、定義、定理、公理、推論或公式等的內涵,還應該啟發學生從反面揭示認識上容易產生的混淆和錯誤,弄清概念、定義、定理、公理、推論或公式等的外延,外延經常是通過反例來實現的。
其次 從當前教材和教師的一般狀況來看,目前全國使用的中學數學統編教材,都是從正面闡述概念、定義、定理、公理、推論或公式,教師在講課中也多半是由正面教學,因此,學生也就往往習慣于從正面理解和思考,這不利于開拓思路,發展智力,倘若我們教師能在緊扣教材,吃透教材的基礎上,適時地引導學生對比地從正反兩個方面去理解知識,這無疑對學生加深理解,活躍思維都是積極的,有效的。要做到這些,就要用到反例教學。
再次,從學生的實際狀況來看,他們學習概念、定義、定理、公理、推論或公式等時,犯了混淆不清的錯誤幾乎是一種普通現象,這多半是由一些心理因素所致。比如學生在學習新知識時,一些舊有知識的“經驗”干擾,思維定勢的干擾,負遷移的干擾等,要排除這些干擾,反例教學是一種極有力的手段,??善鸬绞掳牍Ρ兜男Ч?。
以下就從四了方面具體地來談談反例在數學教學中的作用。
一、反例是反駁的有力手段
我們知道,要證明一個命題正確,必須經過嚴密的證明了。所以反例是反駁最有力手段。
例1 命題“能被1和它自己本身整除的非1自然數是質數”。
正確嗎?思考,若正確,,須嚴格證明,似乎不大好說、這時可考慮能否找到一個反例來否定其正確性,若找到了,命題的正確性就被反駁了,這比嚴格的證明容易得多。
答:因為非1的自然數4、6、8、9等也能被1和它自己本身整除,但它們都不是質數,所以上述命題錯誤。
進而讓學生考慮,對上述命題怎樣修改,才能正確,這樣就能使學生明白質數的準確概念以及嚴謹的數學語言的重要性。所謂差之毫厘失之千里。
現在在各類數學考試中選擇題所占比例很大,占了全卷的150分中的60分,這類題是給出四個答案,其中只有一個答案是準確的。要求選擇出其中唯一正確的答案。用舉反例的方法——排除法正是處理這類題目的有效方法。
我們可以對以上四個答案逐一判斷。因為這四個答案中,僅有一個正確,那么否定了其它三個答案,剩下的就是正確答案。要否定一個答案,只需要舉出它的一個反例即可。
若是答案(A),那么當x=3時,分母無意義,不成立;而當x=2時,分母為零,也無意義,所以(B)也不成立,從而(C)也就不成立。否定了(A)、(B)、(C)答案,余下的是唯一正確的答案只有(D)了,所以答案應選擇(D)。
二、反例是加深理解的重要手段
學生在新學的一個概念、定義、定理、公理、推論或公式時往往側重于記憶其結論:不注意分析具體條件而生搬硬套,因此教師在講清概念、定義、定理、公理、推論或公式等的條件,結論、實際意義及應用范圍的基礎上,若能根據學生的認知狀況,適當地舉一些反例,往往會起到加深理解知識的重要作用。
三、反例是糾正錯誤的有效工具
利用反例引起學生對一些問題錯誤解法的警覺,是教學中大量采用的極其有效的方法。
這種反例常常比正面講述公式印象深刻,顯然,反例對正確理解數學概念,鞏固地掌握定義、公理、定理、推論或公式,預防和糾正錯誤都有重大作用。
但值得注意的是,使用反例教學一般應在學生對新概會有了初步認識以后,若一開始就正反例并舉,反而會適得其反。
四、活躍思維離不開反例
由前面的部分,我們看到了構造反例對加深概念、定義、定理、公理、推論或公式等的理解能起到至關重要的作用,更重要的是構造反例的本身就是一個積極的思維過程,反例構造得巧妙,常使問題變得簡捷明快,取得出奇制勝的效果。
例3 講述“原命題等價于逆命題”是否成立時,我們常采用學生熟悉的事物來作反例,說明不成立。
原命題 逆命題
1 小狗是會跑的 會跑的是小狗(舉反例,如牛、馬等)
2 被5整除的數的個位是5(如20) 個位是5數能被5整除
通過上兩例可說明原命題和逆命題不等價,如果教師再引導學生就自己熟悉的事物或所學過的命題仿寫原命題、逆命題構造反例,可進一步加深對原、逆命題的理解,又能激發學習興趣,促進思維發展。
例4 在平面幾何里,學生學過如下定理:
在同一平面內,垂直于同一直線的兩條直線平行,
學生對這個定理的印象深刻,也就受這個定理的影響,發生負遷移,不看在“同一平面內”的條件,想當然地把這個定理類推到空間中去:“垂直于同一平面的兩條平面平行”的謬論。教師舉反例時,可以用張開的課本“立”在桌面上,張開的書面都可以看作不同的平面,桌子也看作一個平面,可以看到立起來的書的每一頁所在平面都與桌面垂直,但它們是相交的,并不一定平行。
也就是說,學生如果采用舉反例的方法,可以輕松判斷“垂直于同一直線的兩條直線平行”、“垂直于同一平面的兩條平面平行”是錯誤的命題。進而知道二維平面上的定理,不能想當然的推到三維空間去,并且在構造反例的過程中,將有利于學生提高空間想象能力,加深對立體幾何中的概念、定義、定理、公理、推論和公式的理解。
總之,反例教學可以貫穿于教學工作的始終,是我們數學教學中的一個重要的、必不可少的教學手段,應當引起廣大教學工作者的足夠重視。
云南省鎮雄縣大灣中學 孫學湘