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例谈影响学生运算能力的心理因素

2015-05-30卢学谦卢健

数学学习与研究 2015年9期
关键词:排法定式复数

卢学谦 卢健

【摘要】运算是数学学习的一条主线,运算能力是学习数学的一项基本能力,贯穿于数学学习的始终.学生的运算能力强弱与否,直接关系到学生学习数学的兴趣和效果,所以,形成一定的运算能力至关重要.如何提高学生的运算能力?我们认为应先从影响学生运算能力的心理因素入手进行研究.

【关键词】运算能力;心理因素

1.思维不畅的影响

一个思维流畅性差的学生,头脑中没有多少变化的思路可以自如地选用,运算时常常刻板地按某种固定方法进行,难以合理、简捷地完成计算任务.

例1A,B,C,D,E,F六人并排站成一排,如果B必须站在A的右边(A、B可以不相邻),那么不同的排法共有多少种?

分析一般的学生是把B在A的右边所有的情形分成若干类,一一加以计算,最后由加法原理求出结果.这样不仅计算量大,也容易出错.如果换一个角度来思考,解题过程就很简洁了.

解因A在B的右边和B在A的右边的排法是等同的,故本题有12A66种排法.

由此可见,一个思维流畅差的学生,头脑中没有多少变化的思路可以自如地选用,运算时常常刻板地按某种固定方法进行,难以合理、简捷地完成计算任务.

2.思维惰性的影响

解决问题离不开知识,知识又以大量的模式作为索引,因此辨认模式是决定解题方法的关键.如果模式特点比较隐蔽,仅仅靠被动、消极地感知问题就不行了,而要对问题的信息进行主动地分析加工处理.

例2设f(x)=a2x-ax+1(x≥0,0

分析运算能力较差的学生,往往满足于对题目的初步感知,先求出f(x)的反函数f-1(x),然后再计算f-1(0).其实学生只要对f-1(0)的含义主动地进行分析即可知:求f-1(0)也就是求出使a2x-ax+1=0得x,从而很快可求出f-1(0)的值.

解令f-1(0)=t,∴f(t)=0,即a2t-at+1=0.∴at(at-a)=0.

∵at>0,∴at=a,∴t=1,∴f-1(0)=1.

3.思维定式的影响

思维定式在运算活动中有积极的一面,也有消极的影响.当学生已经掌握某一知识(方法),如果不断用类似的旧知识(方法)去强化定式,必然会出现思维的惰性,影响运算的速度.

例3当z=-1-i2时,计算w=z100+z50+1的值.

分析本来该题可用复数的代数运算由-1-i22=-i去求w.为什么不少学生舍简求繁,用复数的三角形式去做呢?回顾一下教学过程,学生是先学复数的代数运算,而后才学三角形式的运算.由于代数运算练得较少,没能形成定式,而三角形式的运算平时练得较多,学生已形成了习惯模式,因此他们习惯用复数的三角形式解题.

解∵z=-1-i22=-i,∴z50=(-i)50=-1,z100=1,∴z100+z50+1=1.

4.认知结构不完善的影响

教学中时常会出现这样的有趣现象:学生在学习新知识后的一段时间内,不善于用新知识去解决问题,而喜欢用熟悉的旧知识.如学完不等式的解法后,有的学生在解高次不等式时却不用“列表法”,而采用求两个不等式组解集的并集的方法.这种守旧心理反映了学生的认知结构还没有完全形成,仍停留在再现性运用的水平上.当指定用某种新方法解题时他们会解的,然而有选择方法时,总想不起来采用新方法,这势必影响运算能力的培养.

5.缺乏评价意识的影响

策略的评价是解决问题的一个重要方面.解决问题的途径很多,经济原则要求我们善于选优而从.运算能力差的学生一个显著特点是缺乏对策略评价的心理意识,解题时,往往找到一种方法就心满意足,即使运算繁琐,他们还是硬着头皮做下去,“做对就行了”.

例4一个圆过点A(0,-5)且与4x-3y-25=0相切于点B(4,-3),求圆的方程.

分析在设圆心坐标为(a,b)后,不少学生只想尽快建立方程组,用待定系数法求a,b.他们在列出方程组b+3a-4=-34,(a-0)2+(b+5)2=4a-3b-25[]52.

后便一头栽入繁杂的计算中,而很少考虑到:这样做计算量大不大?是否可以由两个一次方程联立方程组求出a,b呢?事实上变更策略,则可使计算量大为化简.

解因(a,b)是线段AB的垂直平分线与过点B且垂直于4x-3y-25=0的直线的交点,∴由2a+b=0,3a+4b=0得a=0,b=0.∴半径r=5.∴圆的方程为x2+y2=25.

应该指出的是以上这些因素之间并不是孤立的,而是互相联系互相支撑的.运算的失误(或不合理)常常是多个因素的综合反应.

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