劉淑華
摘 要:當(dāng)前,落實核心素養(yǎng)是中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)的重要內(nèi)容。為達到預(yù)期的落實效果,應(yīng)做好數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)學(xué)習(xí)與研究,充分滲透數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)內(nèi)涵,結(jié)合學(xué)生實際以及教學(xué)經(jīng)驗采取針對性的落實策略。其中通過錯題分析既能澄清學(xué)生對所學(xué)知識的認(rèn)識與理解,又能為核心素養(yǎng)的落實奠定堅實基礎(chǔ)。本文就如何借助錯題分析,落實“數(shù)學(xué)抽象”素養(yǎng)進行探討。
關(guān)鍵詞:數(shù)學(xué);核心素養(yǎng);落實;錯題;分析
數(shù)學(xué)抽象素養(yǎng)的表現(xiàn)包括獲得數(shù)學(xué)概念和規(guī)則、提出數(shù)學(xué)命題和模型、形成數(shù)學(xué)方法與思想、認(rèn)識數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與體系。授課中應(yīng)做好這些內(nèi)容的分析,尋找其與數(shù)學(xué)知識之間的契合點,通過錯解過程展示、出錯原因分析、糾正解題過程等環(huán)節(jié),充分挖掘獲取價值,確保核心素養(yǎng)的認(rèn)真落實。
一、借助錯題,促進學(xué)生深入理解數(shù)學(xué)概念和規(guī)則
獲得數(shù)學(xué)概念和規(guī)則,是學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識的重要基礎(chǔ)。課堂上為使學(xué)生掌握獲得數(shù)學(xué)概念和規(guī)則的相關(guān)技巧,保證解題的正確性。一方面,認(rèn)真匯總與篩選學(xué)生出錯率較高的數(shù)學(xué)習(xí)題,在課堂上通過展示錯解過程,要求學(xué)生對照自身的解題過程,看是否犯下類似錯誤,使其能夠及時糾正誤區(qū),把握數(shù)學(xué)概念與規(guī)則的本質(zhì)。另一方面,通過錯題的分析,使學(xué)生掌握抽象出數(shù)學(xué)概念與規(guī)則的相關(guān)細(xì)節(jié),以及運用數(shù)學(xué)概念和規(guī)則解題的注意事項,給以后更好的解答帶來良好啟發(fā)。
北京大興國際機場的顯著特點是各種彎曲空間的運用,刻畫空間的彎曲性是幾何研究的重要內(nèi)容。用曲率刻畫空間彎曲性,規(guī)定:多面體頂點的曲率等于2π與多面體在該點的面角之和的差(多面體的面的內(nèi)角叫做多面體的面角,角度用弧度制),多面體面上非頂點的曲率均為零,多面體的總曲率等于該多面體各頂點的曲率之和。例如:正四面體在每個頂點有3個面角,每個面角是,所以正四面體在各頂點的曲率為2π-3×=π,故其總曲率為4π。(1)求四棱錐的總曲率:(2)若多面體滿足:頂點數(shù)一棱數(shù)+面數(shù)=2,證明:這類多面體的總曲率是常數(shù)。
學(xué)生解答該題時因?qū)︻}目中給出的規(guī)則理解不深入而出錯。針對(1)四棱錐有5個頂點,5個面,其中4個側(cè)面是三角形,一個底面是四邊形,根據(jù)題目中的規(guī)則可計算出其總曲率為5×2π-4π-2π=4π。對于(2)這多面體的頂點數(shù)為V、棱數(shù)E、面數(shù)為F,每個面分別記為ni(i∈[1,F(xiàn)])邊形,則其所有面角和為=2π(E-F),則多面體的總曲率為2πV-2π(E-F)=4π,得證。
二、借助錯題,使學(xué)生學(xué)會提出數(shù)學(xué)命題和模型
提出數(shù)學(xué)問題和模型是一項重要的能力,是數(shù)學(xué)抽象素養(yǎng)的重要構(gòu)成部分。授課中應(yīng)注重運用錯誤資源,通過展示錯誤,引導(dǎo)學(xué)生糾正錯誤,使學(xué)生學(xué)會提出數(shù)學(xué)問題和模型,并運用所學(xué)進行相關(guān)問題的證明和模型的解答,一方面,為學(xué)生展示相關(guān)習(xí)題后,故意展示錯誤的解題過程,要求學(xué)生認(rèn)真分析,思考解題過程是否錯誤,錯在哪里,激活數(shù)學(xué)課堂的同時,促使學(xué)生主動的思考,更好的加深其印象。另一方面,引導(dǎo)學(xué)生做好聽課的反思,把握提出數(shù)學(xué)命題和模型的思路,尤其啟發(fā)學(xué)生為保證解題的正確性,在分析問題時應(yīng)考慮全面,注重分類討論思想的應(yīng)用。
在△ABC中給出如下4個條件:①S△ABC=;②b2+ac=a2+c2;③=2或;④b=;以其中三個為條件剩下的一個為結(jié)論,請寫出一個正確的命題,并證明過程。
錯解過程:若①②③,則④。證明如下:
∵b2+ac=a2+c2,由余弦定理得到:cosB==,∴B=60°,又∵S△ABC=,則acsinB=,得到ac=2。∵=2或,設(shè)=2,則a=2,c=1,由余弦定理得到b2=3,則b=,得證。
錯因分析:雖然根據(jù)題設(shè)正確的提出了命題,但在證明的過程不夠嚴(yán)謹(jǐn)。只是考慮了=2這一種情況,遺漏了=時,是否能夠推出b=,因此,解題時需要考慮每一種可能。
正解過程:∵b2+ac=a2+c2,由余弦定理得到:cosB==,∴B=60°,又∵S△ABC=,則acsinB=,得到ac=2。(1)當(dāng)=2時,則a=2,c=1,由余弦定理得到b2=3,則b=;(2)當(dāng)=時,則a=1,b=2,由余弦定理可推出b2=3,則b=;綜上可知提出的命題是正確的。
三、借助錯題,啟發(fā)學(xué)生形成數(shù)學(xué)方法與思想
形成數(shù)學(xué)方法與思想,可指引學(xué)生更好的解題,有效的避免其在解題中走彎路,提高解題正確率。教學(xué)中應(yīng)注重運用錯題,使學(xué)生認(rèn)識到形成數(shù)學(xué)方法與思想的重要性,在學(xué)習(xí)中養(yǎng)成注重總結(jié)的良好習(xí)慣。一方面,對學(xué)生做錯的題題進行歸類,而后圍繞具體例題,為學(xué)生展示、分析錯誤的解題過程,要求學(xué)生積極聯(lián)系所學(xué),分析避免出錯的解題方法和思想。另一方面,要求學(xué)生做好錯誤習(xí)題的摘抄,建立專門的錯題本,總結(jié)出錯習(xí)題考查的知識點,詳細(xì)的寫出正確的解題過程,提醒其以后更好的解題,避免其犯下類似錯誤的同時,方便以后復(fù)習(xí)。
已知{an}為等差數(shù)列,其首項為21,公差為-4,求Sn=|a1|+|a2|+|a3|+…|an|。
錯解過程:根據(jù)題意an=25-4n,則當(dāng)an≥0時,n≤,則數(shù)列的前6項大于0,從第7項開始,以后各項均小于0。
Sn=|a1|+|a2|+|a3|+…|an|=(a1+a2+a3+…+a6)-(a7+a8+…+ak)
=2(a1+a2+a3+…+a6)-(a1+a2+a3+…+a6+a7+a8+…+ak)=2S6-Sn=2n2-23n+132
錯因分析:該計算過程僅考慮了n≥7時,數(shù)列各項各項絕對值的和,漏掉了n≤6的情況。遇到該類問題應(yīng)注意分類討論。針對該題應(yīng)注意如下策略的應(yīng)用:
當(dāng)n≤m時,Sn=a1+a2+…+an=;當(dāng)n≥m,則Sn=a1+a2+…+am-(am+1+…+an)=2Sm-Sn。
正解過程:根據(jù)題意an=25-4n,則當(dāng)an≥0時,n≤,則數(shù)列的前6項大于0,從第7項開始,以后各項均小于0。
當(dāng)n≤6時,Sn=a1+a2+…+an=-2n2+23n;當(dāng)n≥7時,Sn=2S6-Sn=2n2-23n+132,綜上可知:Sn=。
四、借助錯題,引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)與體系
引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)與體系,有助于其構(gòu)建系統(tǒng)的知識網(wǎng)絡(luò),更好的掌握數(shù)學(xué)知識點之間的內(nèi)在聯(lián)系,在解題中靈活、正確運用數(shù)學(xué)符號進行準(zhǔn)確的表達。教學(xué)中應(yīng)注重借助錯題給學(xué)生帶來學(xué)習(xí)上的引導(dǎo),使其更加深刻的把握數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與體系。一方面,與學(xué)生一起總結(jié)較為相近的數(shù)學(xué)知識,使其更好的把握數(shù)學(xué)知識之間的區(qū)別,使其準(zhǔn)確記憶,深入理解。另一方面,課堂上通過講解習(xí)題的錯誤解答過程,使學(xué)生認(rèn)識到錯在何處,給其留下深刻印象,在以后的解題中能夠正確的應(yīng)用。
以下五種關(guān)系:①0N;②{0};③0;④{}{0};⑤{0}。其中正確的關(guān)系有______。
錯解過程:0不是自然數(shù),因此,0N錯誤,①錯;“”表示的是集合元素和集合的關(guān)系,和{0}是兩個集合,②錯誤;空集中不含有任何元素,因此,0,③錯誤;空集是任何非空集合的真子集,因此,④{}{0}、⑤{0}均正確,即正確的關(guān)系有④⑤。
錯因分析:題目考查了集合元素與集合、集合與集合之間的關(guān)系。學(xué)生之所出錯原因在于對集合中包含的元素認(rèn)識不清晰,將符號“”和“”、“”和“{}”搞混淆等,在使用數(shù)學(xué)符號進行表達張冠李戴。
正解過程:0是最小的自然數(shù),因此,0N①正確;表示空集,不能使用“”表示集合之間的關(guān)系,{0}是不正確的;空集中不含有元素,0不對;{}、{0}表示兩個集合,{}中只含有一個元素,{0}只含有一個元素0,因此,{}{0}是錯誤的;空集是任何非空集合的真子集,{0}正確。綜上正確的關(guān)系有:①⑤。
結(jié)束語
培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的方法多種多樣,應(yīng)結(jié)合學(xué)生實際,制定系統(tǒng)、詳細(xì)的落實計劃,尤其應(yīng)借助錯題落實“數(shù)學(xué)抽象”素養(yǎng)培養(yǎng)工作。教學(xué)中通過該素養(yǎng)內(nèi)容的解讀以及錯題資源的整合,進一步澄清學(xué)生認(rèn)識,深化學(xué)生理解,使其牢固掌握數(shù)學(xué)知識的同時,數(shù)學(xué)抽象素養(yǎng)得以顯著提升。
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