陳勇
【摘要】根據(jù)高中生解數(shù)學題常有的三種失敗境界,從直覺思維的角度分析了其解題過程中常犯的幾類錯誤,分別得出了其教學應對措施.
【關鍵詞】高中數(shù)學;錯誤的;直覺思維;措施
【中圖分類號】G633【文獻標識碼】A
我們都知道,在數(shù)學的解題過程中,知識、方法、思想三者都很重要.而我們數(shù)學課堂教學,其核心就是培養(yǎng)學生的數(shù)學思想,提高高中生數(shù)學解題能力.因此,培養(yǎng)學生數(shù)學解題能力的研究成為國內(nèi)外數(shù)學教育工作者研究的活躍話題之一.在文獻\[1\]-\[6\]中,賈廣利等就數(shù)學解題過程中的整體思想、變式訓練、習題教學、逆向思維、應用問題、分層教學等做了研究,研究得細致,實用價值很高.本文將從高中生解題過程中使用不正確的數(shù)學直覺思維方面進行分析研究.
很多時候我們發(fā)現(xiàn),當問到一些學生為什么沒有做對某個數(shù)學題時,他們通常有三種回答:第一種,沒感覺看不懂題或者看錯了題,所以不會做;第二種,我有點感覺,好像看懂了題,我會做,但我還是沒算出來;第三種,我感覺極好,我好不容易做了出來,但最后結果還是算錯了.之所以出現(xiàn)以上這三種回答,原因是多方面的,但回答中都提到一個很重要的詞語就是“感覺”,即數(shù)學感,數(shù)學感覺錯誤或者根本沒有數(shù)學感是導致他們解不出或解錯數(shù)學題的直接原因之一.特別是第二、三種錯誤,很可能是用了不當?shù)臄?shù)學感.這里所說的數(shù)學感就是一種數(shù)學直覺思維.直覺思維是一種直接的、突然的和創(chuàng)造性認識事物本質的特殊心理活動.縱觀高中數(shù)學教學的全過程,學生在解題的過程中出現(xiàn)不當?shù)闹庇X思維即數(shù)學感錯誤,可能出現(xiàn)在以下幾個方面.
一、概念的濫用或掌握不牢
概念是對數(shù)學對象的高度抽象與概括,它是事物最本質特征的反映,每一個概念都有其定義時的背景,若對其背景視而不見,就會產(chǎn)生一種不可小視的錯覺.
我們先來看一個例子:
例1復數(shù)z滿足(3-4i)z=4+3i,則z的虛部為( ).
A.4iB.4
C.45iD.45
學生一看到這個題,會出現(xiàn)兩種錯誤,第一種是概念不清,不知道4+3i是什么意思,自然憑感覺猜就可能選B了.第二種就是正確計算出z=35+45i,但記不清復數(shù)的虛部是否帶i,可能直接就選出C了.在高中復數(shù)這個部分內(nèi)容簡單,在教學和高三的復習中我們往往會忽視這一點,而高考題通常有這樣一個選填題,學生解題也認為簡單,會一晃而過,于是就出現(xiàn)了類似的直覺錯誤.
在教學過程中,當我們遇到一個基本概念時,我們應該讓學生思考,我們抓住概念的本質了嗎?概念的產(chǎn)生有無特殊背景和附加條件呢?如果想好這幾個問題,那么犯這個直覺思維錯誤的可能性就不大了.
而且,在數(shù)學的學習過程中,我們必須重視數(shù)學基本概念、基本公式、基本法則等的學習與理解,重點要在運用上下功夫.無論任何題型,都是從數(shù)學的基本知識中衍生出來的.因此,只有掌握了扎實的基礎知識,才能“以不變應萬變”,在解題時才有利于鍛煉學生的獨立思考能力,有利于提高學生分析問題和解決問題的能力,減少犯直覺錯誤的幾率.
二、定理的應用上,類比推理的誤導
例2在某判斷真假命題的選擇題中,有這么一個選項:設z1,z2是復數(shù),若z1=z2,則有z21=z22.
很多學生一看就認為是真命題,因為他們知道在復平面上復數(shù)可以和平面向量對應,而且在向量的運算中,我們有:a2=a2.但復數(shù)中,z2=z2成立嗎?復數(shù)的模和復數(shù)的平方有什么區(qū)別呢?復數(shù)和向量有什么本質的區(qū)別?本題正確答案是假命題,事實上,z是一個實數(shù),z2是一個復數(shù),它很可能是一個虛數(shù),潛在本質上有很大的區(qū)別,讓學生弄清這一點,這類的直覺錯誤就不會發(fā)生了.
定理、公式、性質等是對數(shù)學對象本質屬性的反映,它是快速、準確解題的基礎,但每一個公式、定理等均有其成立的特定條件和背景,如果僅依靠形式上的相似就將結論進行類比遷移,而缺少對公式、定理的理解,就容易形成錯覺.因此,教學過程中,在遇到有聯(lián)系的類似問題時,不僅要讓學生弄清楚它們的共同點,更重要的是要讓學生弄清它們的不同點和本質上的差別,特別是在高三的復習中,在學生似乎對每一個知識點都很熟悉的前提下,不搞清這一點,出現(xiàn)這類錯誤直覺就很正常了.
三、需要分類討論的問題中,解數(shù)考慮不清
這類包括漏解和多解兩種情況:
例3不等式(a-2)x2+(a-2)x-4<0對一切x∈R恒成立,則a的取值范圍是.
學生一看到這個問題,就直覺感到這是一個二次不等式的恒成立問題,等式左邊的二次函數(shù)值小于零滿足開口向下且與x軸無交點,于是很自然得出:
a-2<0Δ=(a-2)2-4(a-2)(-4)<0-14 這樣做對嗎?不等式的左邊一定是一個二次函數(shù)嗎?當a=2時,不等式變?yōu)?4<2也是恒成立的.這個題的正確答案是-14 再來看一個多解的例子: 例4已知凸n邊形的各內(nèi)角成等差數(shù)列,公差為5°,且最小內(nèi)角為120°,則n=(). A.8B.9或16 C.16D.9 本題一看就是一個基礎題,由n邊形的內(nèi)角各公式和等差數(shù)列的求和公式,有 (n-2)180°=120°·n+n(n-1)2·5°. 學生很容易解得n=9或n=16,就直覺地選出了B.本題的解中兩種情況是否都成立呢?事實上,當n=16時,最大內(nèi)角為195°,這與凸n邊形矛盾,故選D. 一解還是兩解甚至是多解,不同的選擇反映了對數(shù)學對象本質了解的程度不同,這就造成了解答中出現(xiàn)增解或漏解的情況.而出現(xiàn)這種情況,往往是由于審題不嚴密造成的.教學過程中,我們既要讓學生認真審題考慮到多種情況,又要讓學生分析每一種情況解出來的結果是否都符合題意,多看看題目是否還有其他的限制條件尤為重要.