周凌峰
數(shù)學(xué)中的很多問題由于學(xué)生思維的片面性會被誤解,甚至是漏解,這種思維的片面性即使是優(yōu)秀的學(xué)生也不例外,所以在教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生縝密的思維品質(zhì),幫助其克服思維的片面性很有必要。
一、產(chǎn)生思維片面性的原因分析
1.概念不清
很多學(xué)生在學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的過程中,往往只注重怎樣解題,對概念的學(xué)習(xí)不夠重視,特別是對概念的內(nèi)涵和外延的理解膚淺,造成解題時思維的片面性。
【例1】m為非負(fù)數(shù),試判斷關(guān)于x的方程4mx2-4mx+m-3=0的根的情況。
解:∵△=(-4m)2-4×4m(m-3)=48m
又∵m為非負(fù)數(shù)
∴m>0
∴△=(-4m)2-4×4m(m-3)=48m>0
∴原方程有兩個不相等的實(shí)數(shù)根
這里,學(xué)生把“非負(fù)數(shù)”理解為“正數(shù)”,概念不清,縮小了概念的外延,m的值還可以為0。數(shù)學(xué)中這樣易錯的概念還有很多,如把“不大于”理解為“小于”,把“點(diǎn)不在圓內(nèi)”理解為“點(diǎn)在圓外”等。
2.忽略定理、公式成立的條件
數(shù)學(xué)中的許多定理、公式總是在一定的條件下成立的,忽略了它們成立的條件就會誤解或漏解。
【例2】若關(guān)于x的一元二次方程2x2-2x+3m-1=0有兩個實(shí)數(shù)根x1、x2,且x1·x2>x1+x2-4,求實(shí)數(shù)m的取值范圍。
解:∵x1+x2=1,x1·x2=
∴ >1-4
∴m>
此時,學(xué)生忽略根與系數(shù)關(guān)系成立的前提為一元二次方程要有實(shí)數(shù)根,根的判別式△=(-2)2-4×2(3m-1)≥0,即m≤,所以正確的結(jié)果應(yīng)為 3.思維定勢的負(fù)面影響 所謂思維定勢,就是指在解決問題的過程中所形成的比較固定的思維方式。思維定勢在問題解決的過程中一般起限制作用,它限制著形成假設(shè)的范圍,并使所嘗試的問題解決方法固定化。 【例3】關(guān)于x的方程2kx2+(8k+1)x+8k=0有兩個不相等的實(shí)根,求k的取值范圍。 解:由Δ=(8k+1)2-4×2k×8k>0 得k> 出錯原因是受思維定勢的影響,認(rèn)為方程中出現(xiàn)x2項(xiàng)就是一元二次方程的一種思維準(zhǔn)備狀態(tài),忽略了二次項(xiàng)系數(shù)k≠0。同樣受分配律m(a+b)=ma+mb的思維方式的負(fù)遷移,學(xué)生經(jīng)常認(rèn)為式子sin(x+y)=sinx+siny,lg(x+y)=lgx+lgy都是成立的,數(shù)學(xué)中的此類問題在學(xué)生中屢見不鮮。 4.缺乏解后反思的習(xí)慣 波利亞指出:“即使是相當(dāng)好的學(xué)生,當(dāng)他得到問題的解答,并且很干凈利落地寫下論證后,他就會合上書本,找點(diǎn)別的事來做。這樣,他們就錯過了解題的一個重要而有教益的方面。通過回顧所完成的解答,通過重新考慮和重新檢驗(yàn)這個結(jié)果和得出這個結(jié)果的路子,學(xué)生們可以鞏固他們的知識和發(fā)展他們的解題能力?!笨梢娊夂蠓此嫉闹匾浴A硪环矫?,解后反思還可以發(fā)現(xiàn)和檢驗(yàn)解題的完備性、是否漏解,有助于培養(yǎng)縝密的思維品質(zhì)。 【例4】已知⊙O1與⊙O2相交于A、B,兩圓的半徑分別為13cm和15cm,公共弦AB=24cm,求兩圓的圓心距O1O2的長。 大部分學(xué)生只考慮兩圓的圓心在公共弦兩側(cè)的情形(如圖1),解出O1O2=14cm,往往不假思索認(rèn)為問題已經(jīng)解決了,卻忽視了兩圓的圓心在公共弦的同側(cè)的情形(如圖2),造成了漏解。 很多幾何問題由于圖形位置的變化,若不注意解后多反思解答的完備性,丟解現(xiàn)象則在所難免。 二、培養(yǎng)學(xué)生縝密思維的幾點(diǎn)做法 1.加強(qiáng)概念的教學(xué) 概念是思維的基本單位,概念是否清晰、理解是否透徹對學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的影響很大。概念是對事物本質(zhì)屬性的概括,具有較強(qiáng)的抽象性,學(xué)生不易掌握。所以教師在概念教學(xué)中要讓學(xué)生進(jìn)行充分的自主活動,使他們有機(jī)會經(jīng)歷概念產(chǎn)生的過程,了解概念產(chǎn)生的條件,把握概念形成的規(guī)律,在分化和比較的基礎(chǔ)上,引導(dǎo)學(xué)生及時對各個刺激模式中的共同屬性進(jìn)行抽象,并從共同特征中抽象出本質(zhì)屬性。及時對概念的本質(zhì)特征進(jìn)行抽象概括,有利于學(xué)生更加準(zhǔn)確、迅速地掌握概念,否則就有可能使無關(guān)特征得到強(qiáng)化,使學(xué)生將無關(guān)特征當(dāng)成本質(zhì)特征,從而產(chǎn)生對概念的錯誤理解。 例如,在學(xué)習(xí)角的正弦的概念時,可先引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用三角形相似的知識得出角的對邊與斜邊之比為一個常數(shù),它與角的大小有關(guān)而與角的對邊與斜邊的長度無關(guān),由此抽象出角的正弦本質(zhì)上是一個比值,是以角為自變量的一個函數(shù)。學(xué)生深刻理解這個概念后,輔以適當(dāng)?shù)木毩?xí),類似sin(x+y)=sinx+siny的錯誤則會大量減少。 2.理清定理、公式的來龍去脈 數(shù)學(xué)中很多定理、公式往往都有它成立的條件和適用的范圍,有的教師在教學(xué)中喜歡把這些知識慷慨地奉送給學(xué)生,在學(xué)生還沒有搞清楚它們的來龍去脈時就急于讓他們應(yīng)用這些定理、公式解決問題,導(dǎo)致學(xué)生知其然而不知其所以然,造成誤解或漏解。 例如,前述例3中a0=1使用的條件為a≠0,教材中給出此公式時,規(guī)定0的零次方無意義,學(xué)生并不理解這一規(guī)定,甚至有的教師也不求甚解。實(shí)際上,該公式的源頭為同底數(shù)冪的除法am÷an=am-n(a≠0),當(dāng)m=n時即為a0=1,a=0時分母為零沒有意義,a0=1就不成立了。 3.發(fā)揮定勢的積極作用,克服定勢的消極影響 由于思維定勢是指向?qū)ο蟮囊环N動力準(zhǔn)備狀態(tài),是因?yàn)榻處熯^分強(qiáng)調(diào)求同思維而形成的,所以在數(shù)學(xué)概念和規(guī)律的應(yīng)用時,要加強(qiáng)“變式”教學(xué),善于從不同的角度、不同的方向?qū)ふ医鉀Q問題的方法和途徑,強(qiáng)調(diào)“一題多解”“一題多變”,在不斷尋求變化中培養(yǎng)學(xué)生的求異思維。教師既要培養(yǎng)學(xué)生解決類似問題的心理導(dǎo)向,又要引導(dǎo)學(xué)生遇到用習(xí)慣方法難以解決或解決不全面的有關(guān)問題時積極嘗試換其他角度思考。 4.培養(yǎng)學(xué)生解后反思的習(xí)慣 學(xué)生解題往往得到答案就萬事大吉了,很少有解后反思的習(xí)慣,教師應(yīng)加強(qiáng)引導(dǎo)讓學(xué)生逐步形成解后反思的習(xí)慣。筆者認(rèn)為解后可反思更佳解法,反思解題所用的思想方法,反思問題是否可引申和一般化,反思解題是否完備。特別是對解題完備性的反思可有效防止漏解,增加思維的嚴(yán)密性。 例如,PA、PB是⊙O的兩條切線,A、B為切點(diǎn),∠P=40°,若M是⊙O上異于A、B的一個動點(diǎn),求∠AMB的度數(shù)。這個問題很多學(xué)生習(xí)慣上都會得出∠AMB=70°,如果學(xué)生能反思一下,既然M是動點(diǎn),就讓它動起來,在圓周上運(yùn)動一周是否還有別的可能情形,則會得出M在劣弧AB上時∠AMB=110°。大多數(shù)的幾何問題只要有反思的習(xí)慣,多變換圖形的位置,就可順利解決。