☉江蘇省蘇州工業(yè)園區(qū)第八中學 陸 燕
反例,簡單地說,就是與命題相反的例子.在初中數(shù)學教學中選擇反例教學法,目的就是引導學生準確把握命題中的條件,了解條件的適用范圍,并就此形成更深刻的認知,既有助于推動教學工作的順利開展,同時可以保障高效的學習效果.反例教學的方式,既有助于突破學生的思維定式,同時在提升學生思維能力方面,也具有極大的裨益.所以為了使學生獲得更大的進步,教師可在初中數(shù)學教學實踐中巧妙引入反例教學法,以促進學生對數(shù)學知識的高效掌握.
在學習數(shù)學知識的過程中,概念是基礎(chǔ)和關(guān)鍵所在.小學數(shù)學學習過程中所涉及的概念大都比較直觀,更貼近學生生活,但是步入初中階段之后,概念教學逐步轉(zhuǎn)向抽象,同時具有邏輯性特質(zhì),因此在學習概念的過程中,比較容易出現(xiàn)片面理解或錯誤認知,如果教師僅僅依靠正面例子引導學生自主糾錯,往往難以保障更深層面的理解和認知,此時教師可以巧妙地引入反例,必然有助于消除學生的疑惑,還能夠從側(cè)面幫助學生緊抓概念本質(zhì),有效彌補正面例子的不足,使學生對概念產(chǎn)生更深層面的理解,既要弄清“是什么”,還要了解“不是什么”.[1]
1.借助反例進行概念辨析
在初中數(shù)學教學中,教師要善于借助反例引導學生進行概念辨析,以此促進他們對數(shù)學概念的深刻理解.
例如,在教學“有理數(shù)”這一概念的過程中,教師可以結(jié)合以下練習:“請在下列數(shù)中找出所有的有理數(shù):-2,|13|,0.56,1.1010010001……(1和1之間每次增加一個0),|π|”,并以此為突破口引入概念教學,學生們很有可能就此認為1.1010010001……(1和1之間每次增加一個0)和|π|,都為有理數(shù).鑒于此,教師可引導學生著重分析有理數(shù)的概念及其內(nèi)涵,特別是其中所包含的分數(shù),因此,對于有理數(shù)而言,不但包括整數(shù)和有限小數(shù),除此之外,還包括無限循環(huán)小數(shù),這也就意味著,這兩組數(shù)字雖然是無限小數(shù),但是它們并非循環(huán)小數(shù),所以不可將其判定為有理數(shù).
2.借助反例糾正錯誤理解
初中生對于一些數(shù)學概念會存在錯誤理解,教師在教學中要善于借助反例幫助學生對錯誤的概念理解進行糾正.[2]
例如,在學習“函數(shù)”概念時,學生會產(chǎn)生這樣的想法:只要其中一個變量會因為另一個變量而發(fā)生改變就是函數(shù).鑒于此,教師可引入如下反例引導學生展開思考.對于以下變量關(guān)系,哪些說法是正確的:①若|y|=x,則y是x的函數(shù);②若y=2|x|(x≥0),則y是x的函數(shù);③通過水管的水流速度與水管的長度呈函數(shù)關(guān)系.經(jīng)過學生的簡單思考之后,教師給出正確答案為②.之后展開解題,對于說法①,假如x=5,|y|=5,y=±5,對于這一函數(shù)關(guān)系來說,當給定x的值之后,對于y而言,有兩個值與它相對應,所以是錯誤的.說法③:對于水管中的水流速度來說,并不會因為水管的長度而受到任何影響,這也就意味著它們之間并不存在函數(shù)關(guān)系.可見,通過恰當?shù)姆蠢軌驇椭鷮W生更深入、更透徹地把握所要學習的概念和知識點.
數(shù)學定理的存在也需要限定在一定的范圍內(nèi).在初中階段,數(shù)學定理及推論同樣具備明確的應用范圍,這也是學生容易忽視的關(guān)鍵點,由此導致錯誤的出現(xiàn).教師需要結(jié)合反例展開教學,使學生聚焦于定理及推論的適用范圍并加大重視.
1.借助反例教學,明確定理條件
一些數(shù)學定理是需要判定條件的,這些判定條件容易被學生忽視,借助反例教學能夠讓學生對這些定理的條件更加明確.
以“一元二次方程的實數(shù)根判別式”的教學為例,假使一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)有實數(shù)根,則判定條件Δ=b2-4ac≥0;如果方程具備兩個不同的實數(shù)根,則Δ>0.對于此題來說,必須要關(guān)注a≠0這一條件,一旦忽視,就可能出現(xiàn)錯誤.可結(jié)合以下反例進行教學:如果方程tx2-3x+2=0具備兩個實數(shù)根,求t的取值范圍.有部分學生得出Δ=(-3)2-4×2×t>0,由此,求得,很顯然,這個答案并不正確.因為當t等于0時,此方程只具備一個實數(shù)根,所以,針對此題的正確答案應當是且t≠0.通過這一習題,學生必然能夠?qū)ε袆e式中a≠0這一限定條件產(chǎn)生更深層面的認知.
2.借助反例教學,明確定理范圍
一些數(shù)學定理是具有一定的適用范圍的,借助反例教學,能夠讓學生對數(shù)學定理的適用范圍更加明確化.
例如,在教學韋達定理時,涉及方程ax2+bx+c=0(a≠0)的兩個實數(shù)根與方程中系數(shù)的關(guān)系因為這一定理常被用于求兩個根所組成的關(guān)系式的值,這是一種有效且便捷的解題方式,但同時韋達定理也具備相應的適用范圍.其一,方程有兩個不等的實根,其二,函數(shù)和x軸有公共點.然而在實際使用韋達定理進行解題的過程中,學生經(jīng)常會忽視這一使用范圍.為了強化學生的注意,教師可以引入相應的反例:如果方程x2-的兩根為x1和x2,求的取值范圍.有學生就作出如下解答很顯然,這并非正確答案,如果將終點值19代入其中,得到-k2-10k-6=19,由此得解k=-5,然后將k值代入方程中,會將方程變?yōu)閤2+7x+15=0.而Δ=72-4×15=-11<0,說明并不存在實數(shù)根,這點很顯然違背了題意.學生出錯的根源在于沒有考慮到方程的實數(shù)根,也就是忽視了韋達定理的適用范圍.針對此題,必須要明確附加條件(k-2)2-4(k2+3k+5)>0.反例教學在初中數(shù)學教學中的應用,能夠使學生對概念及定理的具體限定范圍產(chǎn)生更深層面的認知,并加大關(guān)注,所以教師應善于靈活利用反例,這樣有助于提高教學的實效性.
在初中數(shù)學教學中,培養(yǎng)學生的數(shù)學思維能力是重要的教學目標之一.反例是培養(yǎng)學生數(shù)學思維的有效素材.反例的運用有助于促進學生的思維發(fā)展,因為在步入初中之后,單純的知識教學在促進學生能力提升方面的作用有限,必須加強反思能力及發(fā)散思維能力方面的培養(yǎng),才有助于真正提升學習實效.傳統(tǒng)教學模式下,學生大都以被動的方式接受教師所教的內(nèi)容,這樣的過程很有可能忽略其中的關(guān)鍵知識點.在完成基礎(chǔ)知識的學習之后,教師可結(jié)合反例的方式,引導學生立足于不同的視角思考相同的問題,這樣學生必然能夠在這一過程中,了解到知識的多樣性,這也是對思維的有效鍛煉,能夠幫助學生養(yǎng)成良好的學習習慣,使學生了解對于任何問題而言,都要立足于不同的視角去考慮.[3]
例如,在完成幾何知識的學習之后,很多學生都對多邊形具備了一定的了解,在此基礎(chǔ)上可引發(fā)學生思考:多邊形本身具備怎樣的特點?正多邊形又具備怎樣的特點?很多學生都能夠基于所學得出正確的解答.為了引發(fā)學生更深層面的思考,我提出如下問題:對于一個多邊形來說,如果每一條邊長都相等的情況下,是否就可以認定其為正多邊形?實際上,對于這一問題而言,就是引導學生立足于反向思維,考慮多邊形和正多邊形之間的區(qū)別,這樣必然能夠幫助學生對知識產(chǎn)生更清晰的認知.由于思考的角度不同,學生也會在實際思考的過程中,擁有更多的發(fā)現(xiàn),也能夠就此意識到:正多邊形不僅僅涉及邊長相等,同時包括內(nèi)角度數(shù)相等.只有滿足上述兩個條件之后,才能真正判定這一結(jié)論.通過這樣的學習方式,能夠使學生養(yǎng)成良好的思考習慣.
基于反例教學,有助于提升學生思維的發(fā)散性.在教學中,教師應借助科學的訓練方式,強化學生對知識的認知.通過反例教學,能夠提升學生思維的發(fā)散性,使學生可以考慮到更多的方面及更多的內(nèi)容,立足于不同的情況,選擇不同的解題方式,這樣才能夠幫助學生高效地掌握知識,也能夠在考試或集中訓練的過程中,快速找到正確的解題方法.
總之,在初中數(shù)學教學中,恰當且靈活地運用反例這一教學方式,能夠幫助學生更全面、更深刻地理解數(shù)學概念,高效地掌握知識,同時有助于突破思維定式,自主發(fā)現(xiàn)問題,自主糾正錯誤,既有助于促進發(fā)散思維的發(fā)展,也有助于提升邏輯思維的嚴謹性.所以,教師必須加強對反例教學的研究,這樣才能做到靈活運用,恰當運用.