APP下载

反例在中学数学中的教学实践

2015-12-26树本柏

中学课程辅导·教师通讯 2015年21期
关键词:单项式反例辨析

树本柏

反例教学即是对数学知识进行否定的论证,是一种较为特殊的教学手段。通常,我们会用命题的形式。欲证明命题的正确性,往往需要进行严谨的数学逻辑证明,但欲说明一定理的错误性,我们只需找出反例即可。单纯依靠正确示范和反复训练难以激发学生潜能,也会阻碍学生对知识的深入理解。在本文中,我们将从反例在中学数学教学中的实践应用出发,探究其在教学中的特殊作用。

一、巧用反例,概念辨析

数学概念是数学学科的根基和基础,是学生们数学学习的前提。在传统的数学概念教学中,我们往往通过正向证明和反复训练来达到深化学生理解的目的。但是,这样的做法只能帮助学生搞清数学概念“是什么”,对其“不是什么”的理解仍有欠缺。

例如,在进行单项式与多项式的辨析教学中,我为学生们提出了如下的问题。已知 、 、-5xyz,其中哪些属于单项式?首先,我们已经给学生们明确了单项式的定义,即是数字与字母的积组成的代数式。然后,我要求学生们尝试判断。有学生们回答, 、-5xyz是单项式, 不是;还有学生回答,-5xyz是单项式,其余的不是。学生们的答案五花八门,由此可见,对染学习了单项式的概念,但还缺乏对单项式的深入辨析教学。于是,我利用反例对学生进行引导教学。对于 ,我们可以将a视作与x、y、z类似的字母,将 看作数字,则可以判断 为单项式。对于 ,它可以视作数字1与字母x的商,则不是单项式。对于-5xyz,它可以看作-5与xyz的积,也是单项式。如此一来,通过上述的反例与正向概念辨析,学生们对单项式的概念与判断必然可以进一步深入理解。在今后遇到复杂形式的代数式,按照上述步骤进行分析,必然可以正确判断。

二、构造反例,简化证明

除了概念教学,反例的应用在中学数学公式、定理以及性质教学中也有重要的作用。在初中几何证明教学中,我们向学生们明确表态,要想证明一个定理的正确性,必须通过严密的逻辑论证的方式。但在判断某一定理的错误性,我们只需找出一个反例即可说明。

例如,在中学数学三角形全等的教学上,我们可以运用角边角、边角边、边边边等证明手段。但由于缺乏反例教学,学生们遇到类似的辨析题时依然难以做出正确选择。于是,我给出了以下的判断训练。

【例题】1.有两边和其中一边的对角对应相等的两三角形全等。

2.有三个角对应相等的两个三角形全等。

3.有两边及第三条边上的高相等的三角形全等。

【分析】在三角形全等的判断上,必须具备三个独立的条件。对于第一问,学生们在边角边的证明基础上必然难以理解。对此,我为学生们列举了一个反例,如图所示,AD=AC,∠C=∠D。显然,△ABD与△ABC并不全等。对于第二问,我们可以选取两个大小不同的等边三角形,由等边三角形的性质可知三角对应相等,而其边长不等,导致两三角形不全等。对于第三问,我们可以两个等腰三角形来说明,一个是锐角、一个钝角,很容易控制他们底边的高相等,而这两个三角形也不全等。通过上述反例的构造,学生们判断或证明上述定理的过程中,只要选取一个反例进行说明即可,有效简化了证明过程。

三、发现反例,纠正错误

很多时候,我们不需要刻意的去构造反例,学生们的作业中就会出现很多现成的反例。而且,这些反例更加具有代表性和说服性。通过作业批改过程中,我将学生们常见的一些错误制作成反例的形式展现出来,从而强化学生记忆,帮助学生及时纠正解题错误。

【例题】已知a、b是方程x2-2(k-1)x+k2=0有两个实数根,且a2+b2=4,试求k。

【分析】中学生们在大量的训练下,拿到本题的第一反应就是使用韦达定理。由题中已知条件可知,a+b=2(k -1)、ab=k2。此时,结合a2+b2=4可知,(a+b)2=a2+b2+2ab,即是(a+b)2= 4+2ab。于是,将上述表达式带入其中可得,2k2-8k+4=4,化简后即可得到k2-4k=0。最终,我们便可以求出k1=0、k2=4。此时,很多学生该题已经顺利完成了,内心除了激动就是开心。他们尚不知,若是此题是填空题,他们的得分为零。由于题中给出条件“方程有两个实根”,所以我们还需要对△值进行正确性验证。△=4(k-1)2-4k2,简化后的△=-8k+4。结合△≥0,我们可知k1=0(满足),k2=4(舍去)。即是k=0才是本题最终的正确答案。通过对本题的反例与正解的教学,学生们对方程未知数求解后的检验认识得到强化。同时,通过对学生们的褒贬,实现了对学生沉着冷静解题作风的培养,有利于学生解决一些复杂性、综合性的辨析题。类似的反例教学可以为学生们留下深刻的印象,给他们敲响警钟,这些作用都是正向教学所无可比拟的。

四、运用反例,获取真理

数学思维是数学学科的核心和灵魂,在中学数学教学中,有效的思维训练必不可少。受到传统数学教学模式的阻碍,中学生们普遍缺乏质疑和创新意识。很多时候,即是学生们发现教师的错误,他们也不愿意提出。对此,我们可以利用反例,强调真理发展的递进性。在日常的数学教学中,我们不妨故意设置一些反例的质疑点,引导学生发现问题所在,从而掌握数学思维。

总之,反例教学以其直观性、说服性、简明性等特点,已经赢得了广大中学数学教师的关注。对此,我们必须坚持反例的使用,在概念、案例学思维的训练上,灌输反例教学,鼓励学生突破传统解题思维的限制。

(作者单位:江苏省射阳县实验初级中学)

猜你喜欢

单项式反例辨析
几个存在反例的数学猜想
怎一个“乱”字了得!
——辨析“凌乱、混乱、胡乱、忙乱”
“论证说理”与“沟通说服”:高考论述类与实用类写作之异同辨析
活用反例扩大教学成果
学习整式概念莫出错
整式乘法与因式分解系列解读(二)
“征、伐、侵、袭、讨、攻”辨析
对称不等式的不对称
“assess”和“evaluate”辨析与翻译
多项式除以单项式的运算法则