黃明英
摘 要: 導數(shù)是高中數(shù)學中比較重要的一章,它在解決數(shù)學有關問題方面起到工具的作用,可以巧妙地解決許多初等數(shù)學問題.但同學們對導數(shù)基本概念、理論的理解存在著誤區(qū),會出現(xiàn)這樣那樣的錯誤,本文著重探討糾正錯誤的教學方法.
關鍵詞: 導數(shù) 單調(diào)性和拐點 極值 錯因
我們在用導數(shù)研究函數(shù)圖像和性質(zhì)時,常常因為審讀不夠充分,沒有注意到題設隱含條件對值域范圍的限制而導致解答出錯.從避免或減少這類錯誤的角度考慮,本文通過對一道函數(shù)題解答中的錯誤展開分析與探究,暴露錯誤的發(fā)生過程,挖掘錯誤根源,探討糾正錯誤的教學方法.
一、發(fā)現(xiàn)錯誤
二、錯因分析
三、糾錯方法
在教學過程中不難發(fā)現(xiàn),學生的這種錯誤屢見不鮮,那么如何才能讓學生盡量減少或避免在導函數(shù)和原函數(shù)圖像中出現(xiàn)的類似錯誤?
建構(gòu)主義學習觀認為,學生的錯誤不可能單獨依靠正面的示范和反復的練習得以糾正,必須是一個“自我否定”的過程,而“自我否定”又以自我反省,特別是內(nèi)在的“觀念沖突”作為必要的前提,利用學習錯誤,引發(fā)“觀念沖突”,能促使學生對已完成的思維過程進行周密的再思考.所以在導數(shù)的初步應用教學時,教師應緊扣教材,適時為學生創(chuàng)造一個尋找“錯誤”的環(huán)境,把很多學生解題時不太注意細節(jié)在課堂上暴露出來,讓學生及時意識到錯在何處,錯誤原因及如何改正,把錯誤消滅在萌芽狀態(tài).
如對學生在導函數(shù)和原函數(shù)圖像中出現(xiàn)錯誤的教學處理,可循序漸進地安排如下題組訓練,暴露學生的解題錯誤.
(1)根據(jù)圖示,畫出原函數(shù)的大致圖像;
(2)根據(jù)所畫的圖像,寫出函數(shù)的單調(diào)區(qū)間及在(-∞,1)上的值域;
(3)判斷函數(shù)f(x)=m(m∈R)的零點個數(shù).
問題(1)的設計意圖是在易錯的環(huán)節(jié)設置“陷阱”,誘使學生陷入歧途,制造思維沖突,暴露學生思維的薄弱環(huán)節(jié).讓學生自主思考后,請三名學生上臺板演,學生的典型錯誤是在畫圖像時,只考慮了單調(diào)性和拐點,圖像與坐標軸的交點、拐點的高低位置卻大不相同.
學生對自己的解答將信將疑,難得糊涂,給出問題(2),在解答過程中,學生就會發(fā)現(xiàn)所畫圖像與坐標軸的交點有誤,拐點的高低也有問題.此時,不用提示,學生自己就發(fā)現(xiàn)了問題所在,并糾正了作圖的錯誤.適時地給出問題(2),一下子讓學生的思維從定勢中跳出來,產(chǎn)生了認知沖突.
學生有了回避錯誤的經(jīng)驗積累和知識建構(gòu),在此基礎上給出問題(3).學生在解答過程中,意識到利用導數(shù)畫圖像不但要注意拐點的高低問題,而且要注意到函數(shù)在整個定義域內(nèi)的變化趨勢.此時再引導學生利用極值判斷拐點的高低,注意利用圖形的趨勢將圖形畫得盡量準確,使學生突破眼前的思維障礙,在錯誤中生成正確.對于容易失誤的題型,索性放任學生去錯誤理解,讓他們在出錯后猛醒,這遠比教師反復強調(diào)效果要好得多.
復合函數(shù)與三次函數(shù)的變化趨勢不盡相同,在幫助學生明“錯”知‘理”后,教師還要善于將問題進行變式,做好解題的分析和解題過程示范,讓學生更全面、更深刻地理解問題的實質(zhì),避免錯誤“重犯”,做到“深入淺出”.
分析:該題是函數(shù)綜合題,通過導數(shù)討論函數(shù)的單調(diào)性與極值,再利用奇偶性和數(shù)形結(jié)合求解,在作圖過程中引導學生利用極值判斷拐點的高低,必須考慮當x>2時,f(x)恒大于0且x趨向+∞時,f(x)趨向0,力求作圖的嚴謹性.
這種教學處理方式,讓學生經(jīng)歷了一個由出錯、辯錯到糾錯,再到突破、提升的思辨過程,不但加深了對利用導數(shù)研究函數(shù)性質(zhì)的知識理解,而且免受了思維定勢的干擾,他們的糾錯能力在這一過程中得到了提高.
學生解題錯誤的原因是多種多樣的,教師要正視學生的錯誤,挖掘錯誤根源,巧妙設置問題,將糾正學生錯誤看做自己教學的一部分,針對不同的學生、不同的錯誤、選擇合適的教學策略,提高學生的數(shù)學思維品質(zhì)及糾錯能力,最終讓錯誤成為數(shù)學課堂教學的亮點.