三界迅雷资源群 小说【“简单”的错,不简单的处理―――错误资源利用的一点想法】
(浙江乐清市白象中学,浙江 温州) 【摘 要】教学过程是师生互动、动态生成和共同发展的过程。在互动中,我们教师既要努力促成学生实现“预设生成”,又要善于捕捉教学中新的有价值的生成―“非预设生成”。只要对教学有意义,哪怕是错误的生成也是有价值的,也是可以利用的宝贵资源。因此,面对有意义的错误资源,教师千万不要让“简单”的错简单处理,而应该及时抓住,并尽力把它放大、做强。
【关键词】错误资源 教育价值 利用
教学过程是师生互动、动态生成和共同发展的过程。在互动中,我们教师既要努力促成学生实现“预设生成”,又要善于捕捉教学中新的有价值的生成―“非预设生成”。而在“非预设生成”中,有的是正确的,有的是不成熟的,甚至错误的。只要对教学有意义,哪怕是错误的生成也是有价值的,也是可以利用的宝贵资源。因为探究问题既可以从正面(正确的)开始,也可以从反面(错误的)入手,而从反面探究往往对人的触动更大,给人留下的印象更深刻,效果自然会更好。因此,面对有意义的错误资源,教师千万不要让“简单”的错简单处理,而应该及时抓住,并尽力把它放大、做强。
下面,笔者将结合高三学生一次课本习题的探究活动来说明:课堂教学中“错误”资源利用的一点想法―“简单”的错,不简单的处理。
问题:试着举几个满足“对定义域内任意实数a,b都有f(a+b)=f(a)•f(b)”的函数例子,你能说出这些函数具有哪些共同性质吗?(源于人教A版数学必修①习题2.2B组第5(2)题)
一、节外生“枝”
学生举出的函数仅是一些具体的指数函数,这些具体的函数又让我们的学生认为,符合要求的函数只能是指数函数。为了对这个错误的想法有深刻的认识,我们进行了如下的探究活动。
(为了下面书写与探究的方便,我们不妨记上式为①,假定定义域为R,函数y=f(x)在定义域上为连续函数)。
二、枝上开“花”
1.纠错
(1)指数的运算性质:a��m+n�=a��m�•a��n�结构与①相同;
(2)指数函数y=log��a�x(a>0且a≠1)都满足①。
由联想(1)和(2)肯定我们的想法:符合①的函数一定是指数函数。
上述想法是否正确呢?我们不妨用特殊值试一下(以退为进):
在①中令a=0,b=0,则得f(0)=0或f(0)=1.
当f(0)=0时,在①中又令a=x,b=0则有f(x)=f(x)•f(0)=0
而f(x)=0是常数函数,显然不是指数函数。所以,符合①的函数不一定是指数函数。
2.猜想
于是,迫使我们放弃原来的想法,而产生另一个想法:
若y=f(x)满足①和f(0)≠0,则f(x)一定是指数函数。
这次想法会符合要求吗?
由f(0)=1想到常数函数f(x)=1,用它试一下,发现它也满足①和f(0)≠0,但f(x)=1不是指数函数。
这迫使我们做出最后的猜想:满足①的非常数函数f(x)一定是指数函数。
(猜想―英国数学家休厄尔曾说过:“若无某种大胆的猜想,一般是作不出知识的进展。”)
3.证明
如何证实这个最后的猜想呢?我们参照指数函数的性质和指数的运算性质,分以下两步进行:
(1)证明y=f(x)在定义域上恒为正数
如果在定义域上存在x��0�,使f(x��0�)=0,
则对定义域内的任意x,都有f(x)=f[x��0�+(x-x��0�)]=f(x��0�)•f(x-x��0�)=0
这与f(0)=1矛盾.所以y=f(x)在定义域上恒不为0(反证法)
∵函数满足①
∴对定义域内的任意x都有f(x)=f(x2+x2)=[f(x2)]��2�
∵f(x2)恒不为0
∴f(x)在定义域上恒为正数。
(2)证明f(x)=[f(1)]��x�,其中x是任意实数。为此,分以下几步进行:
(�)x=n(n∈N)
反复运用①,f(x)=f(n)=f(1•1•…•1)=f(1)•f(1)•…•f(1)=[f(1)]��n�=[f(1)]��x�
(�)x=nm(m,n为互质的正整数)
∵x为正无理数∴存在正有理数nm,使得nm无限趋近于x
∵f(nm)=[f(1)]��nm�,且y=f(x)是连续函数∴当nm时,则f(nm)→f(x)
∴f(x)=[f(1)]��x�
由(�)(�)(�)可知,f(x)=[f(1)]��x�对于非负实数x都成立.
(�)x为负实数
∵x0
∵1=f(0)=f[x+(-x)]=f(x)f(-x)=f(x)[f(1)]��-x�
∴f(x)=1[f(1)]��-x�=[f(1)]��x�.至此性质(2)获证.
再令f(1)=a,则f(x)=a��x�.
∵f(x)为非常数函数∴f(x)≠1
∴f(x)=a��x�(a>0,a≠1)是指数函数。
4.反思
上面的证明过程比较繁琐。是否有简便的证法呢?
导数是研究函数问题的有利工具。我们不妨用导数试一下:
f(x+y)=f(x)•f(y)
分别对x,y取导数:f′(x+y)=f′(x)•f(y),f′(x+y)=f(x)•f′(y).
积分之,得ln[f(x)]=cx+c��1�,令x=0得ln[f(0)]=0+c��1�,
∵f(0)=1 ∴c��1�=0 ∴lnf(x)=cx
两边取以e为底的指数得,f(x)=e��cx�=(e��c�)��x�
再令e��c�=a,得f(x)=a��x�(反思―荷兰著名数学教育家弗赖登塔尔教授指出,“反思是数学思维活动的核心和动力。”)
5.类比
解决了上述猜想以后,我们可以进一步提出一些类似的猜想:
(1)满足f(xy)=f(x)+f(y)的函数是否是对数函数?
(2)满足f(x+y)=f(x)+f(y)的函数y=f(x)又是什么函数?
这些问题都可以类似地解决。
三、节外生“思”
在以上的探究活动中,笔者抓住了学生错误的“生成”,并通过对生成性问题的探究活动来实现“生成”的放大。这样不仅不会因错误而挫伤学生学习的积极性,而且更能激发学生继续学习探索的热情,探究知识的内涵,拓展知识的外延,寻求解题策略的多样法。“简单的错,不简单的处理”是利用错误资源的一点重要想法。
课堂是学生出错的地方,错误伴随学生成长。因此,在数学课堂教学学生出现错误,只要教师能灵活机智地加以捕捉和运用,因势利导地融入到课堂教学中,那么,错误将成为课堂教学中的有效资源,它能发挥独具的教育价值,我们的课堂教学也因“错误”而精彩。
参考文献:
[1]雷玲.名师数学机智例谈.上海:华东师范大学出版社,2007.
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