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摘 要 为了提高数学教学的有效性,培养初中学生的抽象逻辑思维,教师可充分利用反例教学,引导学生从反例求解,帮助学生加深对數学知识的理解。
关键词 初中数学 反例 逻辑思维
数学问题中的反例,通常指一些虽然符合原命题条件,但不符合原命题结论的命题。反例与证明推动了数学学科的发展,反例具有的简洁直观、说服力强等特点,决定了其在数学教学中无法替代的作用。在数学课堂上,恰当运用反例,可引导学生从反面来思考问题,由此帮助学生提升逻辑思维能力与数学素养。
一、用反例深化知识理解
在初中数学课堂上,经常会产生一些较为抽象的理论知识,在讲解知识的过程中,假如只从正面来论述,初中生经常会觉得无法理解,或者出现模糊不清等现象,此时配合一些反例,就可达到良好的效果。在日常学习中,概念与公式属于理论知识的基础,学生很容易混淆。针对此种情况,教师就需要对一些容易混淆的概念,构建反例,从反面消除学生的模糊认识,由此帮助学生正确理解数学知识,培养学生的逻辑思维。但引入反例时,教师需要考虑到学生的年龄特点与学习基础,同时注意反例的合理性。
案例1 在引导学生学习“无理数与有理数”的概念时,教师在课堂上引导学生展开讨论:“两个无理数的和(差)必然是无理数么?”有些学生回答是,有些学生回答不是。此时教师可引导学生思考并举出反例来说明,最终总结出一个反例:互为相反数的两个无理数的和(差)为有理数。在这个问题的基础上,教师可继续提问:“两个有理数的和(差)是否一定是有理数?两个无理数的积是不是一定是无理数?”通过对这些问题进行深入探究,可以帮助学生正确理解无理数以及有理数的概念,同时还可帮助学生理清无理数与有理数间的关系。
案例2 在学习“三角形全等判定方法”时,有很多学生对条件中的夹角理解不透彻,如果将夹角改为一边的对角,两个三角形是不是全等?为了帮助学生深入思考,教师可构造如下反例:
在△ABC中,点D是BC上的一点,已知AD=AC,在△ABD与△ABC中,AB=AB,AD=AC,∠ABD=∠ABC,满足两个三角形的两边与一边的对角相等,但这两个三角形并不是全等。通过这一反例,学生就可深入体会夹角的必要性,避免产生惯性错误。
二、用反例培养逻辑思维
在初中数学课堂上,假如教师能够恰当运用反例,就能顺利突出教学重点,培养学生思维的缜密性。对于反例教学,关键要重视引入反例的合理性,初中生并未形成完整的知识结构,思维还有一定的局限性,因此,想要引入反例,就必须要考虑到反例的可行性。此外,在教学过程中,反例的构建也非常关键,这需要将整个思维过程展示出来。反例与推理过程的结合,能培养学生的发散思维与缜密思维。构建反例的方法非常多,比如想象、推理等。
案例3 在讲解判断题“对于自然数,n2-3n+7都是质数”时,教师在课堂上可引导学生举出反例,学生最容易联想到的就是代入特殊的数值来演算,如从0开始代入演算,当学生演算到6时,就会发现n2-3n+7不是质数。在此基础上,教师可再次提出命题:“对于自然数,n2-n+11都为质数。”引导学生构建反例,但一般还未验证到10,就会有学生认为结论正确,此时就会出现思维漏洞,不难发现,n=11时,这个命题不成立,n2-n+11不是质数。
在课堂上,引入反例,能够使学生发现自身的错误,及时改正,同时还可补充数学知识,让学生学会从不同的角度去思考问题。对于教师来说,则可通过反例总结教学经验,及时调整教学策略,由此提高教学效果。
三、构建反例,揭露错误
在数学教学中,构造反例在辨析错解方面具有直观、说服力强等特点,因此在列举反例、揭露错误时就能够使学生产生深刻的印象。
案例4 例如在讲解“求关于x的方程x2-(k-2)x+(k2+3k+5)=0的两个实根的平方和的最大值”时,假设原方程有两实根x1,x2,由韦达定理可得:x12+x22=(x1+x2)2-2x1x2=(k-2)2 -2(k2+3k+5)=-(k+5)2 +19,当k=-5时,两根平方和有最大值为19。乍一看,运算好像没有错误,而且韦达定律运用得很正确。但实际上,这并没有考虑到韦达定律运用的重要前提是方程有实数根。此时,教师就可引导学生构建反例:当k=-5时,△=-11<0,原方程无根。
通过反例,证明原解法是不正确的,造成失误的关键原因是忽略了两根必须是实根的条件。正确的解法是Δ=[-(k-2)]2 -4(k2+3k+5) =-(k+4)(3k+4)≥0 ,解得-4≤k≤-时,原方程存在实根。由x12+x22=-(k+5)2+19 ,可知当k≤-4时,两实根平方和有最大值18。通过这一反例,学生发现了解题错误之处,也加深了对韦达定理的认识。
四、用反例培养逆向思维
在学习数学知识的过程中,假如学生总是采用固定的思维模式来思考问题,就会限制学生的思维,影响解题效率。当学生遇到一些较为复杂的问题时,从正面角度思考问题,较难解决,但假如运用逆向思维的形式就能够迎刃而解,最便捷的方法就是构造反例。
案例5 在数学课堂中,命题判断证明是较为常见的一类题目,也是学生很容易出错的题目。有时候学生会按照常规的思维逻辑来推理,解题的过程会更加复杂,很容易影响学生的判断能力。例如“如果2x+y=0,则x=y=0”,从常规的思维逻辑入手,判断这一命题为假命题,过程如下:当x=-1,y=2,满足2x+y=2×(-1)+2=0,但x≠0,y≠0,因此这一命题是假命题。在教学中,教师可引导学生通过列举反例来推翻这一命题,此时仅需找到x≠0或y≠0的情况,且满足2x+y=0的条件,如此便可证明命题是假命题。这一题目假如按照常规的逻辑思维来判断,很难找到突破点,且证明的过程也非常复杂。但借助反例来判断,从逆向思维角度来分析,就能够轻松得出证明结果,如此便可提高解题效率。
综上所述,在数学课堂上引入反例,可加深学生对数学概念以及基础知识的理解,发现并纠正学习中出现的错误,培养学生思维的缜密性,引导学生从反面去思考问题,逐步完善知识结构,提高学习效果。
(作者为江苏省高邮市甘垛镇澄阳初级中学教师)
关键词 初中数学 反例 逻辑思维
数学问题中的反例,通常指一些虽然符合原命题条件,但不符合原命题结论的命题。反例与证明推动了数学学科的发展,反例具有的简洁直观、说服力强等特点,决定了其在数学教学中无法替代的作用。在数学课堂上,恰当运用反例,可引导学生从反面来思考问题,由此帮助学生提升逻辑思维能力与数学素养。
一、用反例深化知识理解
在初中数学课堂上,经常会产生一些较为抽象的理论知识,在讲解知识的过程中,假如只从正面来论述,初中生经常会觉得无法理解,或者出现模糊不清等现象,此时配合一些反例,就可达到良好的效果。在日常学习中,概念与公式属于理论知识的基础,学生很容易混淆。针对此种情况,教师就需要对一些容易混淆的概念,构建反例,从反面消除学生的模糊认识,由此帮助学生正确理解数学知识,培养学生的逻辑思维。但引入反例时,教师需要考虑到学生的年龄特点与学习基础,同时注意反例的合理性。
案例1 在引导学生学习“无理数与有理数”的概念时,教师在课堂上引导学生展开讨论:“两个无理数的和(差)必然是无理数么?”有些学生回答是,有些学生回答不是。此时教师可引导学生思考并举出反例来说明,最终总结出一个反例:互为相反数的两个无理数的和(差)为有理数。在这个问题的基础上,教师可继续提问:“两个有理数的和(差)是否一定是有理数?两个无理数的积是不是一定是无理数?”通过对这些问题进行深入探究,可以帮助学生正确理解无理数以及有理数的概念,同时还可帮助学生理清无理数与有理数间的关系。
案例2 在学习“三角形全等判定方法”时,有很多学生对条件中的夹角理解不透彻,如果将夹角改为一边的对角,两个三角形是不是全等?为了帮助学生深入思考,教师可构造如下反例:
在△ABC中,点D是BC上的一点,已知AD=AC,在△ABD与△ABC中,AB=AB,AD=AC,∠ABD=∠ABC,满足两个三角形的两边与一边的对角相等,但这两个三角形并不是全等。通过这一反例,学生就可深入体会夹角的必要性,避免产生惯性错误。
二、用反例培养逻辑思维
在初中数学课堂上,假如教师能够恰当运用反例,就能顺利突出教学重点,培养学生思维的缜密性。对于反例教学,关键要重视引入反例的合理性,初中生并未形成完整的知识结构,思维还有一定的局限性,因此,想要引入反例,就必须要考虑到反例的可行性。此外,在教学过程中,反例的构建也非常关键,这需要将整个思维过程展示出来。反例与推理过程的结合,能培养学生的发散思维与缜密思维。构建反例的方法非常多,比如想象、推理等。
案例3 在讲解判断题“对于自然数,n2-3n+7都是质数”时,教师在课堂上可引导学生举出反例,学生最容易联想到的就是代入特殊的数值来演算,如从0开始代入演算,当学生演算到6时,就会发现n2-3n+7不是质数。在此基础上,教师可再次提出命题:“对于自然数,n2-n+11都为质数。”引导学生构建反例,但一般还未验证到10,就会有学生认为结论正确,此时就会出现思维漏洞,不难发现,n=11时,这个命题不成立,n2-n+11不是质数。
在课堂上,引入反例,能够使学生发现自身的错误,及时改正,同时还可补充数学知识,让学生学会从不同的角度去思考问题。对于教师来说,则可通过反例总结教学经验,及时调整教学策略,由此提高教学效果。
三、构建反例,揭露错误
在数学教学中,构造反例在辨析错解方面具有直观、说服力强等特点,因此在列举反例、揭露错误时就能够使学生产生深刻的印象。
案例4 例如在讲解“求关于x的方程x2-(k-2)x+(k2+3k+5)=0的两个实根的平方和的最大值”时,假设原方程有两实根x1,x2,由韦达定理可得:x12+x22=(x1+x2)2-2x1x2=(k-2)2 -2(k2+3k+5)=-(k+5)2 +19,当k=-5时,两根平方和有最大值为19。乍一看,运算好像没有错误,而且韦达定律运用得很正确。但实际上,这并没有考虑到韦达定律运用的重要前提是方程有实数根。此时,教师就可引导学生构建反例:当k=-5时,△=-11<0,原方程无根。
通过反例,证明原解法是不正确的,造成失误的关键原因是忽略了两根必须是实根的条件。正确的解法是Δ=[-(k-2)]2 -4(k2+3k+5) =-(k+4)(3k+4)≥0 ,解得-4≤k≤-时,原方程存在实根。由x12+x22=-(k+5)2+19 ,可知当k≤-4时,两实根平方和有最大值18。通过这一反例,学生发现了解题错误之处,也加深了对韦达定理的认识。
四、用反例培养逆向思维
在学习数学知识的过程中,假如学生总是采用固定的思维模式来思考问题,就会限制学生的思维,影响解题效率。当学生遇到一些较为复杂的问题时,从正面角度思考问题,较难解决,但假如运用逆向思维的形式就能够迎刃而解,最便捷的方法就是构造反例。
案例5 在数学课堂中,命题判断证明是较为常见的一类题目,也是学生很容易出错的题目。有时候学生会按照常规的思维逻辑来推理,解题的过程会更加复杂,很容易影响学生的判断能力。例如“如果2x+y=0,则x=y=0”,从常规的思维逻辑入手,判断这一命题为假命题,过程如下:当x=-1,y=2,满足2x+y=2×(-1)+2=0,但x≠0,y≠0,因此这一命题是假命题。在教学中,教师可引导学生通过列举反例来推翻这一命题,此时仅需找到x≠0或y≠0的情况,且满足2x+y=0的条件,如此便可证明命题是假命题。这一题目假如按照常规的逻辑思维来判断,很难找到突破点,且证明的过程也非常复杂。但借助反例来判断,从逆向思维角度来分析,就能够轻松得出证明结果,如此便可提高解题效率。
综上所述,在数学课堂上引入反例,可加深学生对数学概念以及基础知识的理解,发现并纠正学习中出现的错误,培养学生思维的缜密性,引导学生从反面去思考问题,逐步完善知识结构,提高学习效果。
(作者为江苏省高邮市甘垛镇澄阳初级中学教师)