纠错过程也应该是自然的和水到渠成的

2016-01-06 10:08:24余建国
中学教研(数学) 2015年10期
关键词:通项公式错误

纠错过程也应该是自然的和水到渠成的

●余建国(大厂高级中学江苏南京210044)

很多时候,学生的解题错误往往被学生自己笼统地定性为“粗心大意”,不少教师也忽视从学生的错误中挖掘宝贵的资源价值,不能发现学生潜在的对数学概念理解不透、对数学运算和推理掌握不牢等学情,从而失去了及时矫正的良机.而在纠错环节,除了教师不平静的教学态度和冗长的“弦外之音”影响学生的学习情绪外,纠错教学也是就事论事,没有把纠错自然地融入到正确理解数学概念、合理使用定理和公式、掌握计算技能等教学过程中,纠错效果不佳,效益不高.

人教A版教科书在“主编寄语”中说:“数学概念、数学方法与数学思想的起源与发展都是自然的.如果有人感到某个概念不自然,是强加于人的,那么只要想一下它的背景、它的形成过程、它的应用,以及它与其他概念的联系,你就会发现它实际上是水到渠成、浑然天成的产物,不仅合情合理,甚至很有人情味.”因此,学生在数学学习中的错误不仅与概念相悖,而且是不合情理的,而纠错教学就是将不自然、不合理的错误变成自然、合乎情理的理解.教师要及时捕捉学生的错误,从中选取有价值的教学资源加以研究和利用,并及时调整教学流程,把学生的错误自然地、巧妙地融入自己的教学过程中,这样,课堂会因为学生的错误而精彩.本文结合几个案例,分享笔者的做法,以期抛砖引玉.

案例1为什么不能照搬函数的单调性

例1数列{an}的首项为a(其中a≠0),前n项和为Sn,且Sn+1=tSn+a(其中t≠0),设bn={Sn+}1.

1)求数列{an}的通项公式;

2)当t=1时,若对任意n∈N*,|bn|≥|b3|恒成立,求a的取值范围.

教师投影学生的错误解法:

由第1)小题得

bn=an+1,

即对任意n∈N*,有

|an+1|≥|3a+1|,

不等式2边平方,得

a2n2+2an-9a2-6a≥0,

(-2a)2+4a2(9a2+6a)≤0,

化简得

(3a+1)2≤0,

于是

图1

师:这个解法考虑得非常全面,抓住了对称轴对二次函数的单调性进行讨论.下面再看数列{cn},其中cn=n2-{5n+}6,请同学们画一画它的图像.

一会儿,大部分学生画出图1.

师:这个函数满足对任意n∈N*,cn≥0吗?

此时,学生意识到,投影上的解法错了,原因也找到了——没有考虑数列是“特殊的函数”.由于n∈N*,这就造成即使函数f(x)在某2个正整数之间函数值为负,但仍然有f(n)≥0(其中n∈N*)的特殊情形,而此时Δ>0.

经过画图、辨析和讨论,学生在错解的基础上,给出下面的正确解法:

正解1从|bn|≥|b3|知,当n=3时取到等号,即f(3)=0,故函数f(x)的图像恒过点(3,0).

至此,纠错工作似乎要结束了.但笔者看到一位学生看着黑板上的图像发呆,想什么呢?

生:我觉得,由于图像开口向上,当n足够大时,f(n)≥0肯定没问题,出问题的可能就是前面几个值,稍微归纳一下就能搞定了.

窃喜!他替笔者说出了新的思路.沿着他的想法,得到了用一次函数处理单调性的解法.

(an+1)2-(3a+1)2≥0,

从而[(n+3)a+2](n-3)≤0,

(1)

既然提到了一次函数,我们何不直接研究|bn|的图像呢?在此启发下,学生很快得到了更简洁的解法.

正解3g(n)=|bn|=|an+1|,其图像是折线(形似V)y=|ax+1|上离散的点,无论点(3,{g(3))}在折线的左边,还是在折线的右边,都有

|bn|≥|b3|,

从而

解得

学生总结:要注意数列定义域的特殊性;要多结合数列图像——离散的点考虑;也可以利用自然数的特点归纳;等等.

评析学生由于思维定势,将连续函数的单调性照搬到数列中,这是对数列概念理解不到位,而学生的错误中也有思维的亮点,如抓住对称轴分类讨论.笔者设置情境冲突,让学生自己发现错误,并努力寻找错因,探究正确方法,从而深刻理解数列的概念.

心理学家盖耶认为:“谁不考虑尝试错误,不允许学生犯错误,就将错过最富成效的学习时刻.”错解也恰恰反馈了学生对数列概念的理解程度,学生在不断纠正错误的过程中能逐渐领悟数列概念.笔者认为,数列概念和性质需要多次接触,反复体会,螺旋上升,逐步加深理解,这样才能真正掌握,灵活应用.案例表明:错误不可怕,关键是教师对待错误的基本态度和方法.而笔者把它当成最宝贵的课程资源之一,把它融入精心的教学设计内容之中.

案例2为什么这样找对称中心是错的

笔者批阅此题时发现,不少错误的答案是(2,0).以下是讲评的片段.

师(请一位犯这类错误的学生回答):怎么看出来的?

师:能证明这个结论吗?

师:对称中心是(2,0)吗?

师:那函数f(x)的定义域是{x|x≠2},值域是{y|y≠0}吗?

图2

评析如果教师轻易否定学生的想法,那么也就错失了绝佳的教学资源.试想,对称中心的横坐标为什么一下子就能想到是2呢?如果没有学生错误的“引子”,直接告知显得生硬,那就得从对称中心的定义f(a+x)+f(a-x)=2b入手了.显然,这是个复杂的运算过程.从另一角度看,学生的错误正好为教师“解围”了,教师抓住它,顺势而为,把函数的定义域、值域、单调性、渐近线等融会贯通,既纠正了对称中心,又将相关知识复习了一遍.这才是一个自然的融错教学过程.

教学实践证明:如果学生缺乏独立思考、自我反省的时间和机会,被动接受经验和方法,那么这样的认知是模糊的、不稳定的,他们对知识和方法的理解也很难由经验性上升到形式化、结构化的程度,产生遗忘、混淆的现象也就不足为奇了.因此,通过这次纠错之旅,笔者认识到在函数概念和性质的教学中,要舍得花时间,除了呈现概念或性质的形成过程,还需要对数学概念进行充分地研磨,通过反例或启发等途径暴露矛盾,引发学生自我反省,从而找到错误的地方,分析错误的性质;而作为错解的对比、补救或纠正,引导学生自己找到正确的解法.

案例3为什么数列的通项2组解是一样的

1)若数列{an+1+λan}是等比数列,求实数λ的值,并求出数列{an}的通项公式;

2)略.

学生通过待定系数法得(其中q为公比)

解得

师:这儿出现了2组解.接下来怎么求通项公式呢?

生(众):分类讨论呗.

这时,所有学生都惊奇地发现:2组解分别求出的通项公式是相同的,也就是说此数列的通项公式可以用一个式子表示.

师:为什么这2组解得到的通项公式是相同的?是碰巧吗?

思考片刻.

生1:从初始条件和递推关系来看,由a1,a2可以唯一确定a3;由a2,a3,可以唯一确定a4……依此推理,这个数列的各项都是唯一确定的,也就是说,通项公式的表达式可以只用一个式子.

师:那么解题时,应该怎样表达呢?

生2:用“同理可得”.

生3:不对,应该先说“各项唯一确定”,然后只要选取一组(λ,q)的值求解.

众人恍然大悟,惊叹深刻思考后所得到的解题方法便捷.

评析严格地讲,开始学生的解法并没有错误,但暴露了他们对数列定义、递推关系的不理解,因而需要教师的引导、优化.经历过刚才复杂的运算,以及看似“多此一举”的另一个解的求解过程,学生才能感受到生4解法的可贵之处.教师是主导,导演一幕融错剧;学生是主体,经历深刻理解数错剧; 学生是主体,经历深刻理解数学概念的过程. 学生感觉到: 只有真正理解数学概 念,才能得到正确的、甚至是优美的解法.

教育家苏霍姆林斯基说过:“没有自我教育,不是真正的教育.”真正的纠错教学应该是自然的、水到渠成的.教师不应急于用自己的思想去同化学生的片面观点、错误认识,而应站在学生的立场去顺应学生的思维,掌握其思维的轨迹,给学生一定的研究平台、时间和空间,让学生在深思中发现错误,寻找错因,探究正解,在辨析中明理,在理解中内化,在纠错中升华.

叶澜教授说:“课堂应是向未知方向挺进的旅程,随时都有可能发现意外的通道和美丽的图景,而不是一切都必须遵循固定路线而没有激情的旅程.”错解是一种生成性教育资源,作为教师,应珍惜这样可遇而不可求的资源,努力提高自己驾驭课堂、教材和教学的能力,更新自己的课程观,使纠错之旅水到渠成、浑然天成,不仅合情合理,而且很有人情味.

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