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【摘 要】学生是发展的,学生是有差异的。面对学生在解题过程中出现的形形色色的错误,首先要有宽阔的胸怀包容学生的错误;其次,把学生的错解当作宝贵的教学资源,充分开发“错误”价值,挖掘错误中思维的闪光点、创新点,因势利导;三是探究错误的成因,寻求纠错的方法,内化知识,完善认知结构和基本的数学思想方法;四是渗透质疑、选择、反思的数学精神。
【关键词】差异性;发展性;个案分析;学生视角
学生是发展的,因此在数学解题中犯错误是正常的、反复的;学生是有差异的,因此所犯错误也是分层次、富有个性的、复杂的。
面对学生在解题过程中出现的形形色色的错误,我们广大教师,首先要有宽阔的胸怀包容学生的错误;其次,把学生的错解当作宝贵的教学资源,充分开发“错误”价值,挖掘错误中思维的闪光点、创新点,因势利导;三是探究错误的成因,寻求纠错的方法,内化知识,完善认知结构和基本的数学思想方法;四是渗透质疑、选择、反思的数学精神。
现以学校所在学区高二第一学期期末统考数学试题第十八题为载体,探究新课程理念下如何进行错题讲评,谈一点尝试性的做法,望指正。
题目:已知抛物线 过点 引一条弦 ,使它恰在点P被平分,求弦 所在直线 的方程。
1、学生个案分析
以上图片资料是从众多考生的解答中挑选出来的。这些学生均來自普通中学,基础中等,解法各异,概括起来有三种方法:即待定系数法,对应学生1,记为S1;求点法,对应学生S2、S3、S4;轨迹法,对应学生S5。在他们试后反思的字里行间,我们可以触摸到学生们解题时的心路历程。
S1:读完题,解题的基本思路就出来了,即联立方程组,但在推出一元二次方程时,担心运算错误,刻意推了两遍,结果还是出了问题。
S2:把题目粗略地看了一遍,一心只想赶快解完这道题,…,于是想到一点写一点,…解不下去了,…只好放弃。
S3:这道题我是最后做的,当时时间还宽裕,就按以前方法(焦点弦)做了,可算出来的结果(数字)很怪,觉得错了。…,没时间了,只好如此。
S4:想到点P为弦AB的中点,故设点A( ),B( )较为简单。把A、B两点坐标代人抛物线方程,列出并解方程组。但出现了无理根,意识到可能是方法出了问题。
S5:设A( ),B( ),用中点坐标加以代换,即A( ),因为A,B在抛物线上,将A、B点坐标代人得一个二元一次方程组,解得 ,并直接改写为 。感觉解题不够严谨,心里没底。
可以看出,造成学生解题错误或半途而废的因素除“双基薄弱”外,缺乏自信、内心焦虑、不良习惯等心理问题也是主要的原因。在学生纠错中有一种现象,应引起我们的关注,这就是大部分学生的改错方法,是回避原解法且解法单一。一是对原解法没有进行认真地分析,如正确的方面能不能调整思路继续下去?造成错误的原因是什么,如何纠正?二是不能正视、面对自己解题的错误,选择逃避的方式或人云亦云;三是教师的评价,特别是对错解的评价,给学生解题思维、心理的影响是很大的。于是,全盘否定自己的解法,正确的部分,一些赋有创意的解法、思想也随之化为乌有,实在可惜。
2、一点尝试
以上分析,启发我们,纠错教学应在学生现有知识、方法的基础上,以培养学生的思维能力为目标,从学生的视角看问题,思考、设计教学方案。正如奥苏贝尔所说的那样:“影响学生的唯一重要的因素就是学习者已经知道了什么,作为教师要努力探明这一点,并应据此进行教学”,通过创设良好、和谐的教学情境,消除学生畏惧、依赖、焦虑、应付等不良心态,让不同层次学生都有机会体验成功,增强自信。
点评:S1同学的方法应用了三个基本知识点“直线方程”、“直线与曲线相交时方程联立”、“根与系数的关系”,不失为一种好方法,在“直线与圆锥曲线的位置关系”问题中有广泛的应用。但要考虑直线斜率的存在性,否则将是解题的隐患。同时加强运算训练,确保二次方程的准确性。
点评:S2同学在点的设置上很有创意,一看就知道点A在抛物线 上,A、B关于点P对称。快捷,直奔主题;简约,只有一元。
S3:设 , ,则
点评:S3同学的方法设点也有特色,利用了抛物线上点横、纵坐标间的关系,有效减少了参数的个数,方程(组)意识强。
T(补充2):设 ,
此法就是建立在学生设点的基础上,围绕关键因素“中点”展开,透过方程(组)的表象,抓住了“斜率”这个本质,使问题更好地得以解决。
S4:设 ,因为P(4,1)是AB的中点,所以 。将A、B坐标分别代入抛物线方程,
由直线方程两点式 得(纠错) 。
点评:除设点外,S4同学的解题思路紧扣“曲线与方程”概念,牢牢抓住点在曲线上的位置关系,建立方程组。
以上同学的做法的最后,都是解方程组,求A、B的坐标,但求解过程繁琐,需要有扎实的运算能力和细致耐心。也需有“繁”而思“变”的思想,另辟溪径。
S5(轨迹法)设 , ,
点A在抛物线上,
又点B在抛物线上, ,
,同理
可知,点A,B在直线 上,即 为所求直线方程。
点评:S5同学的方法,巧妙地避开了斜率的存在性问题,可称为中点弦所在直线方程问题的最优解之一,但对思维能力要求较高,也有一定的局限性,中点条件一旦改变为非中点,此法则会失去效能。其实这种方法可类比于两圆公共弦所在直线方程的求解。
点评:此法也是中点弦问题的最优解之一,两式作差,建立弦的斜率与中点坐标间的关系,斜率问题迎刃而解。
推广到圆锥曲线的一般情形:设 为弦的中点,则椭圆 中点弦所在直线方程为 ,
双曲线 中点弦所在直线方程为 ,
抛物线 中点弦所在直线方程为 。
(3)变式练习,完善思维品质
变式1,(2002年广东,河南卷第20题)设A、B是双曲线 上的两点,点N(1,2)是线段AB的中点,(Ⅰ)求直线AB的方程;(Ⅱ)略(答案:
变式2 (2003年高考模拟题)直线 交椭圆 于M、N两点,弦MN的中点为P,
若 (O为原点),则
(答案: )
上述教学在分析了学生已有能力和认知结构的基础上,突显了学生解题时的创新思维,并以此为切入点,运用认知上的矛盾冲突,通过对问题的观察分析、归纳数据、变式拓展,学生智慧的火花,在思维的碰撞中复燃。在“错误——反思——探究——拓展”的数学活动中,知识技能得到了巩固,数学思想得以有效地渗透,思维品质和思维能力得到优化和发展。更为珍贵的是,学生在体验探究知识的艰辛、获得知识的快乐的同时,重拾学习数学的信心!
参考文献
[1] 李其阁 刍议高考数学试题的解答对策 试题研究 2003/上半年
[2] 游明波 郭红霞 纠错教学贵在引导学生反思 数学教学研究 2008.8
[3] 张 健 新课程理念下如何上好数学试卷讲评课 数学教学研究 2008.10
[4] 沃建中 走向心理健康:教学篇 华文出版社 2002.1
收稿日期:2012-09-29
【关键词】差异性;发展性;个案分析;学生视角
学生是发展的,因此在数学解题中犯错误是正常的、反复的;学生是有差异的,因此所犯错误也是分层次、富有个性的、复杂的。
面对学生在解题过程中出现的形形色色的错误,我们广大教师,首先要有宽阔的胸怀包容学生的错误;其次,把学生的错解当作宝贵的教学资源,充分开发“错误”价值,挖掘错误中思维的闪光点、创新点,因势利导;三是探究错误的成因,寻求纠错的方法,内化知识,完善认知结构和基本的数学思想方法;四是渗透质疑、选择、反思的数学精神。
现以学校所在学区高二第一学期期末统考数学试题第十八题为载体,探究新课程理念下如何进行错题讲评,谈一点尝试性的做法,望指正。
题目:已知抛物线 过点 引一条弦 ,使它恰在点P被平分,求弦 所在直线 的方程。
1、学生个案分析
以上图片资料是从众多考生的解答中挑选出来的。这些学生均來自普通中学,基础中等,解法各异,概括起来有三种方法:即待定系数法,对应学生1,记为S1;求点法,对应学生S2、S3、S4;轨迹法,对应学生S5。在他们试后反思的字里行间,我们可以触摸到学生们解题时的心路历程。
S1:读完题,解题的基本思路就出来了,即联立方程组,但在推出一元二次方程时,担心运算错误,刻意推了两遍,结果还是出了问题。
S2:把题目粗略地看了一遍,一心只想赶快解完这道题,…,于是想到一点写一点,…解不下去了,…只好放弃。
S3:这道题我是最后做的,当时时间还宽裕,就按以前方法(焦点弦)做了,可算出来的结果(数字)很怪,觉得错了。…,没时间了,只好如此。
S4:想到点P为弦AB的中点,故设点A( ),B( )较为简单。把A、B两点坐标代人抛物线方程,列出并解方程组。但出现了无理根,意识到可能是方法出了问题。
S5:设A( ),B( ),用中点坐标加以代换,即A( ),因为A,B在抛物线上,将A、B点坐标代人得一个二元一次方程组,解得 ,并直接改写为 。感觉解题不够严谨,心里没底。
可以看出,造成学生解题错误或半途而废的因素除“双基薄弱”外,缺乏自信、内心焦虑、不良习惯等心理问题也是主要的原因。在学生纠错中有一种现象,应引起我们的关注,这就是大部分学生的改错方法,是回避原解法且解法单一。一是对原解法没有进行认真地分析,如正确的方面能不能调整思路继续下去?造成错误的原因是什么,如何纠正?二是不能正视、面对自己解题的错误,选择逃避的方式或人云亦云;三是教师的评价,特别是对错解的评价,给学生解题思维、心理的影响是很大的。于是,全盘否定自己的解法,正确的部分,一些赋有创意的解法、思想也随之化为乌有,实在可惜。
2、一点尝试
以上分析,启发我们,纠错教学应在学生现有知识、方法的基础上,以培养学生的思维能力为目标,从学生的视角看问题,思考、设计教学方案。正如奥苏贝尔所说的那样:“影响学生的唯一重要的因素就是学习者已经知道了什么,作为教师要努力探明这一点,并应据此进行教学”,通过创设良好、和谐的教学情境,消除学生畏惧、依赖、焦虑、应付等不良心态,让不同层次学生都有机会体验成功,增强自信。
点评:S1同学的方法应用了三个基本知识点“直线方程”、“直线与曲线相交时方程联立”、“根与系数的关系”,不失为一种好方法,在“直线与圆锥曲线的位置关系”问题中有广泛的应用。但要考虑直线斜率的存在性,否则将是解题的隐患。同时加强运算训练,确保二次方程的准确性。
点评:S2同学在点的设置上很有创意,一看就知道点A在抛物线 上,A、B关于点P对称。快捷,直奔主题;简约,只有一元。
S3:设 , ,则
点评:S3同学的方法设点也有特色,利用了抛物线上点横、纵坐标间的关系,有效减少了参数的个数,方程(组)意识强。
T(补充2):设 ,
此法就是建立在学生设点的基础上,围绕关键因素“中点”展开,透过方程(组)的表象,抓住了“斜率”这个本质,使问题更好地得以解决。
S4:设 ,因为P(4,1)是AB的中点,所以 。将A、B坐标分别代入抛物线方程,
由直线方程两点式 得(纠错) 。
点评:除设点外,S4同学的解题思路紧扣“曲线与方程”概念,牢牢抓住点在曲线上的位置关系,建立方程组。
以上同学的做法的最后,都是解方程组,求A、B的坐标,但求解过程繁琐,需要有扎实的运算能力和细致耐心。也需有“繁”而思“变”的思想,另辟溪径。
S5(轨迹法)设 , ,
点A在抛物线上,
又点B在抛物线上, ,
,同理
可知,点A,B在直线 上,即 为所求直线方程。
点评:S5同学的方法,巧妙地避开了斜率的存在性问题,可称为中点弦所在直线方程问题的最优解之一,但对思维能力要求较高,也有一定的局限性,中点条件一旦改变为非中点,此法则会失去效能。其实这种方法可类比于两圆公共弦所在直线方程的求解。
点评:此法也是中点弦问题的最优解之一,两式作差,建立弦的斜率与中点坐标间的关系,斜率问题迎刃而解。
推广到圆锥曲线的一般情形:设 为弦的中点,则椭圆 中点弦所在直线方程为 ,
双曲线 中点弦所在直线方程为 ,
抛物线 中点弦所在直线方程为 。
(3)变式练习,完善思维品质
变式1,(2002年广东,河南卷第20题)设A、B是双曲线 上的两点,点N(1,2)是线段AB的中点,(Ⅰ)求直线AB的方程;(Ⅱ)略(答案:
变式2 (2003年高考模拟题)直线 交椭圆 于M、N两点,弦MN的中点为P,
若 (O为原点),则
(答案: )
上述教学在分析了学生已有能力和认知结构的基础上,突显了学生解题时的创新思维,并以此为切入点,运用认知上的矛盾冲突,通过对问题的观察分析、归纳数据、变式拓展,学生智慧的火花,在思维的碰撞中复燃。在“错误——反思——探究——拓展”的数学活动中,知识技能得到了巩固,数学思想得以有效地渗透,思维品质和思维能力得到优化和发展。更为珍贵的是,学生在体验探究知识的艰辛、获得知识的快乐的同时,重拾学习数学的信心!
参考文献
[1] 李其阁 刍议高考数学试题的解答对策 试题研究 2003/上半年
[2] 游明波 郭红霞 纠错教学贵在引导学生反思 数学教学研究 2008.8
[3] 张 健 新课程理念下如何上好数学试卷讲评课 数学教学研究 2008.10
[4] 沃建中 走向心理健康:教学篇 华文出版社 2002.1
收稿日期:2012-09-29