理性分析错因 避免“一错再错”

作者: 张兵 朱琳琳

理性分析错因 避免“一错再错”  0

[摘  要] 解题中出现错误是无法避免的,教师应学会尊重错误、宽容错误和利用错误. 在教学中,教师应引导学生分析错因,认清错误的本质,充分挖掘错误背后的价值,通过对错误资源合理开发与利用有效避免或减少错误的再次发生.

[关键词] 解题;错误;解题效率

作者简介:张兵(1985—),本科学历,中学一级教师,从事高中数学教学工作.

众所周知,学习与错误相伴而行,因此在学生学习过程中教师与学生都要正确地、客观地对待错误[1]. 但是真正能够做到理性客观对待错误的教师并不多见,其中一个重要原因就是教师的教学往往带有显著的功利性,期待学生能够一学就会,能够迅速运用所学知识去解题. 但学生的学习过程是复杂的,在学习过程中不出错是不可能的. 一位理性的教师,应该以理性的眼光审视学生犯错的原因,并进行深入分析. 他们不会期望学生一学即会,而是更注重引导学生在学习过程中避免重复犯错. 笔者以为这才是科学理性的教学态度,才是面对学生错误时应有的教学心态.

站在学生的角度来看,在学习过程中出现了错误,会下意识地分析错因,只不过很多时候,多数学生会将错因归结为“粗心大意”,那么这个是真正的错因吗?其实,对于不同的学生,其学习能力、思维方式、解题习惯等有所不同,因此产生错误的原因往往也会有所不同. 在解题中,只有找到真正的错因,才能通过有效的修补减少或避免错误的再次发生. 那么,常见错误的成因有哪些?如何分析错因,寻求有效的解决策略呢?笔者结合教学实例谈一谈几点自己的认识,若有不足,请指正.

错因分析

由于个体差异,对于同样的错误,其产生的原因会有所区别. 错误是无法避免的,但是对待错误的态度将直接影响着后期的学习. 在教学中,教师既要给予科学的指导,又要引导学生进行自我反思,以此提高学生自我纠错能力,发展学生数学素养[2]. 分析错误的原因,实际上是培养学生学习能力的良机. 由于每次错误背后都有其特定的原因——有些错误源于理解能力的不足,有些错误源于个人经验与数学规律未能有效结合,还有些错误源于对之前所学知识的掌握不够深入……因此,从这个角度来看,对错误原因的分类分析,不仅与学生的学习成果紧密相关,也深刻影响着学习过程;它不仅关联着学生对知识的掌握程度,还关系到学习能力的培养. 对错误原因的剖析是学生巩固知识、塑造学习能力的关键基础. 下面笔者结合自己的教学经验对五种错误类型进行分析与阐述.

1. 概念模糊不清

高中课程涉及众多概念,这些概念之间存在着内在联系. 如果学生对这些概念的理解不够深入,他们在解答问题时往往会因为概念的误用或过度使用而丢分. 因此,在解题教学中,教师要突出概念的重要性,让学生准确地把握概念,灵活应用概念解决问题.

例1 已知非零向量a=(x,2x),b=(-3x,2). 若a,b的夹角为钝角,求实数x的取值范围.

错解 因为a,b的夹角为钝角,所以a·b<0,即x·(-3x)+2x·2<0,解得x∈(-∞,0)∪,+∞.

分析 上述错误是学生对向量夹角概念的理解不到位,忽略了夹角的范围所导致的. 向量的夹角θ∈[0,π],所以a·b>0或a·b<0并不等价于夹角为锐角或钝角. 从夹角θ的范围去思考,应当排除θ=π的情形,故正解是-∞,-∪-,0∪,+∞.

评注 在日常的概念教学中,教师应当引导学生密切关注教学的细节部分,鼓励他们积极参与概念的构建,深入理解概念的内涵与外延,并掌握其核心本质,从而有效地降低错误发生的概率.

2. 审题能力不强

审题是解题的第一步,也是关键的一步. 在审题时,既要读懂显性条件,又要充分挖掘隐含的信息,以便通过合理的整合,找到解决问题的突破口[3]. 然而,在实际教学中,许多学生往往粗略地阅读题目后便急于开始解答. 由于思考不全面导致解题过程中断,这不仅影响了解题效率,也削弱了解题信心. 因此,在日常教学中,教师要重视学生审题能力的培养,引导他们形成良好的阅读和分析习惯,从而提升他们的审题技巧.

例2 数列a的前n项和为S,若a=1,a=3S,则a=______.

错解 由a=3S可得a=3S,两式作差得a=4a,结合等比数列的通项公式可得a=256.

分析 由a=3S得a=3S,需要满足n>1这一条件. 由于学生对基础知识的掌握不牢,导致他们对隐性条件的理解不清,因此在分析问题时忽视了n>1这一条件. 在解题过程中,虽然得到了a=4a,但是要在n≥2时才能满足,故a=aq3,得其正解为3·43,即192.

评注 在解题时,常常会因为忽略隐含条件而导致错误的发生. 例如,在探讨圆锥曲线与直线的交点问题时,学生在运用方程思想方法求解过程中,容易忽略Δ≥0这一条件;又例如,在解决函数问题时,常常会忽略定义域的取值范围. 等等. 实际上,在解决问题的过程中,这类错误时常出现. 因此,在评讲时,教师应当充分展现学生的思维过程,并引导他们自我纠正,以此培养他们缜密的思维习惯.

3. 运算能力薄弱

运算能力是学生必须掌握的基本技能,然而在解题过程中发现,学生常因解题方式选择不当、化简运算粗心等而造成解题中断或解题错误. 出现这一现象的原因与教师的“教”和学生的“学”息息相关. 为了充分利用课堂时间,教师往往主导课堂,很少预留时间让学生独立计算练习. 在构建解题策略之后,部分教师直接向学生透露答案,随后转向下一题. 这样的做法不仅无法有效地提升学生的计算能力,反而可能导致学生形成计算不重要的误解,妨碍他们提高计算能力. 学生经常通过专项运算练习来提升自己的计算能力,然而,这种方法往往只会加剧他们对数学枯燥无味的感受,并未带来其他实质性的效果. 为了提升学生的运算能力,应当将运算融入到实际的解题情境中,引导学生明确运算目标、设计运算流程、优化运算策略等. 此外,在课堂教学中,教师应安排充足的时间,让学生能够完整地完成题目,从而亲身体验运算在解题过程中的重要性.

4. 分类讨论能力不足

在解答问题时,采用分类讨论思想方法尤为重要. 恰当的分类讨论能够有效降低问题的复杂性,揭示解题途径,并显著提高解题效率. 然而,在解答问题的过程中,学生常常会由于分类不当而导致错误.

例3 已知集合A={x0<ax+1≤5},集合B=x-<x≤2?摇. 若A∩B=A,则实数a的取值范围是______.

分析 在解题过程中,一些学生忽略了对a的分类讨论,直接求得-<x≤;另一些学生虽然分类了,但仅限于两种情况——a>0和a<0,忽略了a=0;还有学生虽然考虑到了上述三种情况,却误认为集合A为空集,这导致他们的解答出现了错误. 仅有少数学生能够准确地分类,但他们在分析区间端点的开闭性时出现了失误,因此也没有得到正确答案. 其实,例3就是一道标准的常规题,难度不大. 然而,由于学生在思考过程中缺乏严密性,未能掌握分类讨论的核心要义,最终导致失败.

评注 分类讨论是一种重要的数学思想方法,其对某些问题的解决有着关键作用. 然而,许多学生在解决需要进行分类讨论的问题时常常“丢三落四”,由于分类不明确,导致错误发生. 为了扭转这一状况,教师可以在教学过程中实施一系列专项训练,强调“逻辑分类”的重要性. 通过这些训练,学生在分类时能够确保既不遗漏也不重复,从而培养出条理清晰且严谨的思维能力.

5. 逻辑推理能力弱

逻辑推理能力是学生认识数学知识、分析数学知识、应用数学知识所需要的重要能力. 在教学中,教师应重视学生逻辑推理能力的培养,引导学生认清问题的本质.

例4 设函数f(x)=ax2+bx,且-1≤f(-1)≤2,2≤f(1)≤4,求f(-2)的取值范围.

错解 根据已知可得-1≤a-b≤2,2≤a+b≤4,解得≤a≤3,0≤b≤,所以f(-2)=4a-2b∈[-3,12].

分析 在解决此类问题时,学生往往倾向于单独求出a,b的取值范围,然而应知道这两者是相互制约的,不能满足取值的“任意”性. 实际上,很容易验证上述答案是否正确:若a=3,则1≤b≤2,此时4≤a+b≤5,显然与已知条件不符. 求解本题时,可以将a+b,a-b看作一个整体,利用同向不等式运算确保求出的范围不变化.

评注 数学是一门逻辑性极强的学科,其问题的解决过程通常环环相扣. 只有当学生拥有严密的思维和一定的逻辑推理能力时,他们才能找到正确的切入点,从而高效且准确地解决问题.

改进策略

理性地看待学生在学习和解题过程中所犯的错误,是帮助他们积累知识和提高能力的关键第一步. 随后,更为关键的任务是寻找并实施有效的改进策略. 对学生来说,改进策略应当重视学生的解题习惯——许多教师认为解题习惯与智力无关,认为习惯仅源于日常的解题训练,然而这种理解并不全面. 实际上,习惯反映了学生对自己解题过程的理解,以及影响学习的多种因素,因此,它是纠正学生学习错误的关键起点. 此外,教师还应重视培养学生良好的思维习惯和计算能力. 下面分别说明.

1. 规范解题过程

纵观学生在解题过程中出现的错误,发现这些失误源于学生未能培养出良好的解题习惯. 学生在解题时常常“跳步”,这导致由于解题过程缺乏规范性,从而出现错误套用公式或凭空臆测的情况. 因此,在日常教学中,教师应引导学生以清晰和规范的方式解答问题,确保每一步骤都有充分的依据,从而降低误解的风险. 当然,规范的解题过程不仅需要关注书写规范,还应当重视审题规范. 必须确保思路清晰、过程完整,以有效避免“会而不对”的情况发生.

教师帮助学生规范解题过程是一个需要理性看待的过程,规范解题过程一定不能成为规范解题的重复训练,而这是日常教学中最容易出现的行为之一. 理性地引导学生规范解题过程,本质上是为了帮助学生理解解题过程中所蕴含的逻辑关系. 这要求学生将最能体现因果推理的环节清晰地表达出来,并确保表达的准确性,以确保言辞能够充分传达其意. 在学生形成这样的认识后,引导他们审视自己不规范的解题步骤,识别出哪些部分是不必要的,并判断还缺少哪些要素. 实践表明,通过这种努力,学生通常能够理解解题步骤的规范性,确保最终提交的解题过程符合既定的标准.

2. 培养思维习惯

通过分析上述错误原因,可以清晰地看到,学生在解题时出现的错误与其思维习惯紧密相关. 由于学生的思维缺乏必要的严谨性、深度和灵活性,导致他们虽然理解了问题,却无法有效地解决问题的情况. 在学习过程中,学生应当摒弃传统的“接受式”思维方式,转而采取积极主动的态度,多思考、多探究、多交流,养成“勤思善问”的好习惯,以此有效发展思维能力.

大量的教学经验表明,学生在学习过程中很难形成良好的思维习惯,而这极大地制约了学生的数学学习效果,体现在解题过程中,就是解题方向确立不准,选用的知识工具杂乱无章. 在多数情况下,学生学习是被动的,他们很少意识到需要主动去培养自己的思维习惯,这使得提升学习能力变得相当困难. 因此,在培养学生思维习惯的过程中,教师必须采取精准的策略,给予学生充足的时间和空间去思考. 对于关键的题型或知识点,应确保学生进行适量的重复练习,以便巩固必要的思维过程,进而培养出良好的思维习惯. 此外,必须特别指出,在培养学生思维习惯的过程中,教师应当容许学生犯错,并引导他们理解错误的根源. 当学生真正理解了错误的原因,他们通常能明白如何努力可以获得正确的逻辑思维,这同样有助于塑造他们的思维习惯.

3. 做到理性运算

在解题过程中,要做到理性分析,切勿拿笔就算,唯有深思熟虑,方能寻得恰当的突破口,进而简化计算流程,提高解题准确率. 在日常教学中,教师应重视引导学生展示其运算过程,以便通过有效的互动帮助学生澄清知识脉络,并构建完整的知识体系. 相比之下,培养学生在运算过程中保持理性,实际上是在引导他们形成一种良好的运算态度. 许多学生存在一个误解,他们认为解题过程中,掌握推理方法是至关重要的,只要足够细心,就不会犯下运算错误. 教师必须引导学生树立正确的认识,让学生理解重视运算同样至关重要. 这不仅仅是关乎细心的问题,而是关乎运算习惯和运算能力的问题. 只有当学生培养出良好的运算习惯和强大的运算能力时,才能确保解题时避免重复犯错.

总之,在日常教学中,教师应正确对待错误,并巧妙地利用它们,深入挖掘错误所蕴含的潜在价值. 这样,错误就能成为提升学生认知能力、培养学生综合素养以及增强解题技巧的有力工具.

参考文献:

[1] 曹文慧. 有关高中数学课堂教学中“错误资源”的应用研究[J]. 语数外学习:高中版(下),2019(5):46-46.

[2] 茅建未.提高审题能力——高中数学高效解题的前提[J]. 数学教学通讯,2020(6):57-58.

[3] 钱怡. 着眼于优化解题教学的高三数学复习教学实践研究[J]. 数学教学通讯,2021(24):52-53.