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《一元二次方程》错题归因分析及有效策略

2017-04-20王起尧

都市家教·上半月 2017年3期
关键词:数学解题解题能力一元二次方程

王起尧

【摘 要】数学解题贯穿于整个教学过程,公式的推导、定理的证明以及问题的解答,都与数学解题密不可分。面对学生在数学解题中出现的各类错误,教师及时分析错误原因,采取有效的教学策略,提高学生解题能力。

【关键词】数学解题;错题分析;解题能力

《初中数学课程标准》指出:有效的数学学习活动不能单纯地依赖模仿与记忆,动手实践、自主探索是学生学习数学的重要方式。数学解题贯穿于整个教学过程,公式的推导、定理的证明以及问题的解答,都与数学解题密不可分。然而,由于教学内容的多样性,学生学习能力存在着差异性,在数学解题中,学生经常会出现各类错误。笔者结合课堂教学实例,通过学生在《一元二次方程》学习过程中,常出现的解题错误展开分析,及时采取有效的教学策略:

一、学生基本概念理解不到位

数学概念是数学的一种思维形式,是运算、推理、证明的重要依据。在教学中,教师通过一系列设问、引导,概括出一元二次方程概念的本质。然而,部分学生在实际解题中仍会出现不同程度的错误。

案例1:判断下列方程哪些是一元二次方程:

①x2=5; ②2x2-y+5=0;

③ax2+bx+c=0; ④

典型错误:学生在解题中普遍认识到第②与第③选项存在明显错误,不会选②与③。部分学生错选第④选项。

分析:选④,究其主要原因,是学生没有完全弄清一元二次方程的前提条件必须是整式方程,而第④选项是分式方程,它不是一元二次方程。

对策:在教学一元二次方程概念时,务必对学生强调一元二次方程必须同时具备三个条件:①一元二次方程是整式方程;②只含有一个未知数;③未知数的最高次数为2。以上三个条件缺一不可。

案例2:不解方程,判断方程4x2-3x+1=2根的情况。

典型错误:∵a=4,b=-3,c=1,

∴b2-4ac=(-3)2-4×4×1=9-16=-7<0,

∴原方程没有实数根。

分析:部分学生没有弄清一元二次方程4x2-3x+1=2根的判别式b2-4ac 中的a、b、c分别表示的含义,就把c用1代入计算,因而导致解题错误。

对策:在教学一元二次方程根的判别式时,先从概念层次复习一元二次方程的一般形式,然后列举实例,要求学生化成一元二次方程的一般形式,并分别指出二次项系数、一次项系数、常数项,最后给学生一一分析实例中根的判别式b2-4ac 中的a、b、c的含义。加深了学生印象,也避免学生今后犯类似错误。

正确掌握数学概念及其理解数学概念的本质是学生纠错的必要前提。在教学中,部分学生对数学概念理解存在失误,通常表现为理解不透或死记硬背,面对较难题目不懂得灵活变通。因此教师从学生实际出发,在讲解数学概念时,积极创设教学情境,引领学生找“关键词”,从具体到抽象,层层递进,加深数学概念的内涵和外延的理解,揭示数学概念的本质,不断强化数学概念之间的内在联系,这样一来,学生就能正确、灵活地运用数学概念了。

二、学生解题思路考虑不全面

苏联数学教育家斯托利亚尔曾提出:“数学教学也就是数学语言的教学。”在教学中,教师有目的地引导学生细致阅读数学题目,学会提取题目中的有效信息,剖析题目中各种隐含的条件,在正确理解题意的基础上,将所学的公式、定理与教学情境有机重组,从而形成正确的解题思路。

案例3:已知关于x的方程(m-1)x2+x+3=0有实数根,求m的取值范围。

典型错误:∵方程有实数根;

∴b2-4ac=-4(m-1)×3≥0,解得m≤;

∵m-1≠0,解得m≠1;

∴m的取值范围是m≤且m≠1。

分析:从学生答题情况看,学生解题思路较全面,懂得用根的判别式去求m的取值范围,同时也考虑到x 的二次项系数m-1≠0。但学生审题时已出现明显偏差:第一,題中没有明确表示该方程是一元二次方程,因此它可能是一元一次方程,也可能是一元二次方程。而学生解题思路是从一元二次方程的角度来求解;该方程如果不是一元二次方程,即m-1=0时就变成一元一次方程,也是可行的。第二,学生忽略了题目中的一个隐含条件:二次根式的被开方数2m必须大于或等于0,而学生没有考虑到2m≥0,因此解题时对m的限制不全面。

对策:教学中,在学生深入理解一元二次方程根的判别式概念的基础上,教师应注重解题思路的引导,针对判别式、根与系数的关系,以精选的例题、习题为载体,引导学生不同角度思考问题,感受新知是旧知的自然延伸,从而建立合理的逻辑过程,提升学生对一元二次方程的解题能力。

实践证明,掌握正确的数学解题思路,学生的学习效果事半功倍。教师重视数学教学中分析问题和解决问题时思维过程的层层揭示,学生通过自主探究,逐步学会把数学概念、定理内化成自身独特的知识建构与感悟,形成一定的解题能力,做到举一反三。

三、学生知识迁移能力不够

“生活中处处有数学”。一元二次方程的应用是我们解决实际问题的一种有效途径,教学中,教师根据学生学情,积极创设数学情境,将题目中隐含着的数量关系抽象成一元二次方程,不断培养学生的数学知识迁移能力。

案例4:在某次同学聚会上,每两人握一次手,所有人共握手15次,问:有多少人参加这次聚会?

典型错误:设有x个人参加聚会,列出方程:x(x-1)=15。

分析:“握手问题”是应用题中常见的一种题型。学生已经掌握一元二次方程概念、解法等基础知识,但如何将这些知识充分应用到实际问题中,有的学生无从下手,不能根据题意确定等量关系后列出正确的一元二次方程。

对策:“握手问题”贴近学生生活,教师分析其解题思路时,先请两位同学上台互相握手演示,大家很容易就领悟到甲与乙握手是相互的,甲与乙握手的同时,乙与甲也握手了,两人相互握手算一次。接着教师请3位、4位、5位同学上台演示,这样学生就对重复握手有了更为直观的认识。然后教师通过问题教学法不断打开学生的解题思路:①先假设这次聚会有x个人,那么甲与其他人握了几次手?学生很快得出结论:(x-1)次;②每个人都握了(x-1)次,则x个人总共握手多少次?学生思考后得出结论: x(x-1)次;③甲与乙握手的同时,乙与甲握手了吗?通过上述三个问题的层层引入,学生完全理解题意。最后找出已知量、未知量,确定等量关系,列出方程:x(x-1)=15。在学生充分理解“握手问题”实质的基础上,教师将“握手问题”加以变式,例如:足球循环赛、互送礼物、多边形对角线等问题的设置,培养了学生的逻辑推理能力与数学知识迁移能力。

在数学教学中,教师有意识地培养学生学习数学的知识迁移能力,有针对性地选择趣味性与实用性较强的例题与习题,引导学生自主探究,亲身体验运用一元二次方程模型解决实际问题的乐趣。与此同时,教师应该加强学法指导:抽象出实际问题中的数量关系——列一元二次方程——解方程——验证,及时捕捉学生解题中常常出现的错题,引领学生不断地在纠错、改错过程中多角度类比、演变、重组,建构正确的数学知识网络,提升数学思维的灵活性。

总而言之,学生数学学习中解题错误是一种正常现象,也是一种珍贵的教学资源。教师在教学中重视学生已有的知识经验,从学生实际出发,引导学生尝试多角度、有效地解决错题,不断提高学生的数学解题能力。

参考文献:

[1]《初中数学课程标准》(2011年版).

[2]李保国.浅谈错题集的建立和应用技巧[J].数学教学,2013.

[3]扬州大学.初中数学教与学[J],2016(第3期).

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