謝常盛
(廣西欽州市浦北縣安石中學(xué),廣西 浦北 535327)
反例教學(xué)法是教師呈現(xiàn)少數(shù)且典型的例題來(lái)引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行批判的一種行之有效的教學(xué)方法。在數(shù)學(xué)發(fā)展史上,反例和證明同等重要。在數(shù)學(xué)教學(xué)中,恰當(dāng)?shù)亻_發(fā)和利用精煉、典型、具有針對(duì)性的反例,可以促進(jìn)學(xué)生數(shù)學(xué)概念形成,幫助學(xué)生全面掌握鞏固課堂知識(shí),也能讓學(xué)生在歸納、提煉的過(guò)程中發(fā)展多種思維能力,做到快速正確地處理問(wèn)題,解決問(wèn)題。因此,教師應(yīng)將反例教學(xué)法積極地運(yùn)用到初中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中,培養(yǎng)學(xué)生的逆向思維能力,誘發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造力,開辟數(shù)學(xué)領(lǐng)域的新天地。
反例教學(xué)的目的性強(qiáng),教師在教學(xué)過(guò)程中使用反例意欲何為要清晰,想通過(guò)列舉的反例讓學(xué)生掌握什么知識(shí)點(diǎn)要明確。教師在列舉反例時(shí)要有強(qiáng)烈的目標(biāo)意識(shí),在學(xué)生認(rèn)知的發(fā)展規(guī)律下,根據(jù)具體的教學(xué)內(nèi)容和重難點(diǎn)問(wèn)題選擇出典型性強(qiáng)、富有啟發(fā)意義的反例。
例如,筆者在教學(xué)二次函數(shù)時(shí),為學(xué)生列舉了一個(gè)反例“已知二次函數(shù)y=mx2-2x+3的圖象與x軸有兩個(gè)交點(diǎn),求m 的取值范圍?!焙芏鄬W(xué)生片面套用公式,一味計(jì)算Δ=b2-4ac=4-4m×3≥0,得出結(jié)果為“m≤1/3時(shí),與x 軸有兩個(gè)交點(diǎn).”這樣一來(lái),便正好落入筆者的圈套,筆者設(shè)置這個(gè)反例的目的就在于提醒學(xué)生要關(guān)注題設(shè)的隱含條件,y=mx2-2x+3為二次函數(shù),因此m≠0這一前提切不可忽視。若是在教學(xué)過(guò)程中,筆者只是信手拈來(lái)幾個(gè)反例,讓學(xué)生練習(xí)函數(shù)圖象與x軸交點(diǎn)的公式計(jì)算,完全達(dá)不到反例的神奇效果。有目的性的反例教學(xué)不僅讓學(xué)生掌握了所學(xué)知識(shí)點(diǎn),還讓學(xué)生深刻了解到所學(xué)知識(shí)點(diǎn)的本質(zhì)及延伸。這樣反例能使學(xué)生澄清是非,發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤原因,獲得正確認(rèn)識(shí)和解題方法。
在初中數(shù)學(xué)教學(xué)過(guò)程中,教師必須堅(jiān)持以學(xué)生為主體,充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用。如,堅(jiān)持以“學(xué)生為本”,從學(xué)生的具體情況及特點(diǎn)出發(fā),采用適用于學(xué)生的教學(xué)方法,以促進(jìn)教學(xué)效率提高。在具體的教學(xué)中,教師還要能夠適當(dāng)運(yùn)用反例教學(xué),以實(shí)現(xiàn)課堂教學(xué)的互動(dòng),從而創(chuàng)造寬松、自由的教學(xué)環(huán)境,使學(xué)生能夠在快樂(lè)的課堂氛圍中積極主動(dòng)地學(xué)習(xí),真正做到“在快樂(lè)中學(xué)習(xí)”,以提高初中數(shù)學(xué)教學(xué)的有效性。同時(shí),教師要能夠全面把握每個(gè)學(xué)生的具體情況,積極為學(xué)生創(chuàng)設(shè)一些反例教學(xué)情境,從而使學(xué)生能夠建立起平等、和諧的關(guān)系,并勇于思考和提問(wèn),實(shí)現(xiàn)其個(gè)人能力的快速提升。另外,教師還要積極肯定學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性及進(jìn)步,并給予適當(dāng)?shù)墓膭?lì),使學(xué)生更加有動(dòng)力和自信,去展示自我的才能,并學(xué)會(huì)通過(guò)反例,來(lái)彌補(bǔ)自身學(xué)習(xí)的不足之處。
因構(gòu)造反例在辨析錯(cuò)解中具有直觀、明顯、說(shuō)服力強(qiáng)等突出特點(diǎn),所以舉出反例在揭露錯(cuò)誤時(shí)有特殊的威力。平常的教學(xué)實(shí)踐使我們深深地認(rèn)識(shí)到:構(gòu)造反例,辨析錯(cuò)解,不但可以發(fā)現(xiàn)錯(cuò)解中的漏洞,而且可以從反例中得到修補(bǔ)的啟示,進(jìn)而獲得正確的解答途徑。
例:求關(guān)于x的方程x2-(k-2)x+(k2+3k+5)=0兩實(shí)根平方和的最大值。
設(shè)原方程有兩實(shí)根x1,x2,由韋達(dá)定理得:x12+x22=(x1+x2)2-2x1x2=(k-2)2-2(k2+3k+5)=-(k+5)2+19,可知當(dāng)k=-5,兩根平方和有最大值19,初看起來(lái),運(yùn)算沒(méi)有錯(cuò)誤,而且學(xué)生會(huì)認(rèn)為韋達(dá)定理運(yùn)用得非常正確。而事實(shí)上學(xué)生在應(yīng)用的時(shí)候忽略了韋達(dá)定理運(yùn)用的前提是保證方程有實(shí)數(shù)根。這時(shí)候就可以讓學(xué)生通過(guò)列舉反例:當(dāng)k=-5時(shí),判別Δ=-11<0,原方程沒(méi)有根。
這一反例說(shuō)明了原解法是錯(cuò)誤的,造成失誤的原因是忽略了兩根必須是實(shí)根的條件,因此也就給出了正確的解法應(yīng)該是Δ=[-(k-2)]2-4(k2+3k+5)=-(k+4)(3k+4)≥0,解得-4≤k≤- 時(shí),原方程有實(shí)根。由x12+x22=-(k+5)2+19,可知當(dāng)k≤-4時(shí),兩實(shí)根平方和有最大值是18。
通過(guò)這樣的反例使學(xué)生發(fā)現(xiàn)了自己錯(cuò)誤的解法,而且加強(qiáng)了對(duì)韋達(dá)定理的認(rèn)識(shí)和理解。
美國(guó)哲學(xué)家士·拉卡托斯指出:“整個(gè)數(shù)學(xué)理論體系本身就是通過(guò)理論不斷批判和反駁而生長(zhǎng),通過(guò)理論的更新和競(jìng)爭(zhēng)而取得進(jìn)展的?!币獙?duì)錯(cuò)誤的理論進(jìn)行批判和反駁,反例則是強(qiáng)大的武器,然而批判和反駁是一種創(chuàng)造。因此,構(gòu)造反例的過(guò)程就是一種創(chuàng)造過(guò)程,在教學(xué)中長(zhǎng)期訓(xùn)練構(gòu)造反例的能力,對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維能力是大有裨益的。
例如:“兩邊和其中一邊的對(duì)角相等的兩個(gè)三角形全等”這個(gè)命題為假命題,要推翻它,就必須構(gòu)造反例。
構(gòu)造圖形的過(guò)程就是動(dòng)腦、動(dòng)手、動(dòng)眼的創(chuàng)造性過(guò)程。打破學(xué)生對(duì)全等三角形的正面認(rèn)識(shí),激發(fā)學(xué)生對(duì)非全等三角形模型的建構(gòu)行為,無(wú)疑對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維有重要的作用。
尋求反例是從命題對(duì)應(yīng)的角度去考慮問(wèn)題,逆向思維具有求導(dǎo)性、廣闊性、嚴(yán)密性等思維特征,當(dāng)習(xí)慣于正向思維時(shí),思維方向的改變能突破固有思維模式,開拓新的探索途徑,這正是教學(xué)中必須重視運(yùn)用反例的主要原因。
根據(jù)學(xué)生年齡、生理及心理特征,以及所學(xué)知識(shí)結(jié)構(gòu)的不完整性,有時(shí)還不具備獨(dú)立系統(tǒng)地推理論證的能力,思維受到一定的局限,考慮問(wèn)題可能還會(huì)不夠全面,在教學(xué)過(guò)程中要注意反例教學(xué)引入的合理性和可行性。
教師在進(jìn)行教學(xué)時(shí),不但要適當(dāng)?shù)厥褂梅蠢?,更重要的是要善于引?dǎo)學(xué)生構(gòu)建反例,這實(shí)際上是為學(xué)生創(chuàng)設(shè)了一種探索情景,又由于在通常情況下,許多反例的構(gòu)建不是唯一的,這就需要學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)有深刻、透徹的理解,并調(diào)動(dòng)他們?nèi)康臄?shù)學(xué)功底,充分展開想象,因此,構(gòu)建反例的過(guò)程也是學(xué)生思維發(fā)揮和訓(xùn)練過(guò)程。
總而言之,反例教學(xué)是初中數(shù)學(xué)教學(xué)的重要教學(xué)形式,其簡(jiǎn)明、直觀、說(shuō)服力強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)更容易被中學(xué)生接受。因此,教師應(yīng)積極、恰當(dāng)?shù)匕逊蠢虒W(xué)運(yùn)用于課堂教學(xué)之中,提高學(xué)生的思維能力,深化學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解,從而讓我們的初中數(shù)學(xué)課堂在對(duì)比、鑒別中別開生面。