在文[1]中,笔者认为:“学生在解题中出错是学习活动的必然现象,教师对错例的处理是解题教学的正常业务,并且,错例剖析具有正例示范所不可替代的作用,两者相辅相成构成完整的解题教学”.下面发生在特级教师身上的“以错纠错”现象,竟能在多家刊物延续十年之久,则促使笔者进一步思考:错例分析可能对教师的教学观念和业务素质都提出了更高的要求.
一、出示案例
我们先引述3处典型做法.
1.早在1990年,文[2]曾对一道数列极限题指出“思维定势在解题中的消极影响”;然后在文[3]、[4]中表达了同样的看法.最近(2001年5月)又在文[5]中将欠妥的认识原原本本发表出来(见原文例4):
例1 若 (3an+4bn)=8, (6an-bn)=1,求 (3an+bn).
学生对“和的极限等于极限的和”的结论十分熟悉,受其影响,产生了下列错误解法:
由
(3an+4bn)=8,
(6an-bn)=1.
得
3 an+4 bn=8, ①
6 an- bn=1. ②
①×2-②,可得
bn=15/9,
并求得 an=4/9.
∴ (3an+bn)=3 an+ bn=12/9+15/9=3.
这是一种错误的解法.因为按照极限运算法则,若 an=A, bn=B,则才有 (an+bn)= an+ bn=A+B.反之不真,而由 (3an+bn)=8,
(6an-bn)=1,
不一定保证 an与 bn存在.比如
an=4/3+(1/3)n2,bn=1-(1/4)n2,
则有 (3an+4bn)=8,
但是an与bn均不存在极限.
正解: (3an+bn)=(1/3) (3an+4bn)+(1/3) (6an-bn)
=8/3+1/3=3.
某些法则或定理,其结论是在限定条件下产生的.如果平时练习,限定条件的问题练多了,就容易忽视限定条件,造成对法则、定理理解的偏差,产生定势思维.教师在课堂教学时,应该把定理、法则成立的条件、适应的范围放在第一位讲,就是让学生认识到条件在结论中的重要地位,把条件与结论等同起来强调,并通过恰当的反例来说明.
要克服思维定势的消极影响,就要从加强双基教学入手,加强数学基本思想和方法的训练,排除由于只靠记忆一些孤立方法与技巧而形成的定势,鼓励和引导学生独立思考、探索最佳解题方法,让学生从不同角度多方位地去考虑问题,拓展思维的深度与广度.(引文完)
2.数学通报1999年第11期(P.43)文[6]记述了一次公开课:在一次公开课评比中,有位老师在讲授“数列极限的运算法则”一课时,曾举了这样一个例子(本文记为例2):
例2 已知 (2an+3bn)=5, (an-bn)=2,求 (an+bn).
当时有位学生提出这样一种解法:
解:设 an=A, bn=B,则由题设可知
(2an+3bn)=2 an+3 bn=2A+3B=5, ①
(аn-bn)= an- bn=A-B=2. ②
联立①,②解得
A=11/5,B=1/5.
∴ (an+bn)= an+ bn=A+B=11/5+1/5=12/5.
对于上述解法,这位教师结合数列极限的运算法则引导学生提出了问题: an和 bn一定存在吗?
随后,教师鲜明地指出:由题设我们不能判断 an和 bn是否一定存在,从而上述解法缺乏依据,是错误的.关于这类问题,我们常用“待定系数法”求解.
另解:设an+bn=x(2an+3bn)+y(an-bn)(其中x,y为待定的系数),则
an+bn=(2x+y)an+(3x-y)bn,
从而有
2x+y=1,
3x-y=1.
解之得 x=2/5,y=1/5.
∴ an+bn=(2/5)(2an+3bn)+(1/5)(an-bn),
∴ (an+bn)= [(2/5)(2an+3bn)+(1/5)(an-bn)]=(2/5) (2an+3bn)+(1/5) (an-bn)=2/5×5+1/5×2=12/5.
这种讲授方法既巩固了数列极限的运算法则,又充分暴露了学生存在的问题,给学生留下了极为深刻的印象,深受评委们的一致好评.(引文完)
3.江苏省常州高级中学(是一所有90年历史的江南名校)数学组根据多年教学积累的经验写了一本书《数学题误解分析(高中)》,其第6章题30如下(见文[7]P.342,本文记为例3):
例3 已知 (2an+3bn)=7, (3an-2bn)=4,求 (2an+bn)之值.
误解:∵ (2an+3bn)=7, (3an-2bn)=4,
∴
2 an+3 bn=7, ①
3 an-2 bn=4. ②
①×2+②×3,得
13 an=26,
∴ an=2.
代入式①,得
bn=1.
∴ (2an+bn)=2 an+ bn=2×2+1=5.
正确解法:设m(2an+3bn)+p(3an-2bn)=k(2an+bn).
其中m,p,k均为待定的整数,则比较an,bn的系数得
2m+3p=2k, ①
3m-2p=k. ②
由式①、②消去k,得
2m+3p=2(3m-2p)=6m-4p,
∴ 4m=7p.
当m,p分别取7和4时,k=13.
∴ 2an+bn=(7/13)(2an+3bn)+(4/13)(3an-2bn).
∴ (2an+bn)=(7/13) (2an+3bn)+(4/13) (3an-2bn)=7/13×7+4/13×4=5.
错因分析与解题指导:已知 (2an+3bn)=7, (3an-2bn)=4,并不意味着 an、 bn存在,在误解中利用数列极限的运算法则: (an±bn)= an± bn,默认 an与 bn存在,这是错误的.要求 (2an+bn),就必须将2an+bn去用(2an+3bn)与(3an-2bn)表示出来,为此可以用如正确解答中那样用待定系数法来解.显然m、p的值不是惟一的,但是对不同的m、p之值求得的极限值是相同的,因此可以取使计算较为方便的整数值.(引文完)
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