一、初中學(xué)生在邏輯推理中的思維誤區(qū)
學(xué)生的幾何學(xué)習(xí)是以認(rèn)識(shí)和發(fā)展平面幾何知識(shí)為目的的一種思維活動(dòng),在這個(gè)過(guò)程中,學(xué)生將思維建立在幾何概念和定理的基礎(chǔ)上進(jìn)行邏輯推理,然而推理的過(guò)程并不是一帆風(fēng)順的,學(xué)生解題過(guò)程中會(huì)暴露出思維上的誤區(qū),嚴(yán)重影響學(xué)生邏輯思維能力的健康發(fā)展.幾何的推理論證要求一環(huán)扣一環(huán),步步有據(jù).但某些學(xué)生在進(jìn)行幾何證明時(shí),由于邏輯思維往往不夠縝密,致使他們的推理過(guò)程漏洞百出,歸納起來(lái)他們?cè)谶M(jìn)行邏輯推理的過(guò)程中,經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)以下幾種思維上的誤區(qū).
(一)移花接木
所謂“移花接木”指的是推導(dǎo)出的結(jié)論與條件不相符,它是根據(jù)學(xué)生的需要生拉硬拽得出的結(jié)論,這種錯(cuò)誤常常出現(xiàn)在全等三角形證明的過(guò)程中.這種錯(cuò)誤不是學(xué)生的有意行為,而是一種無(wú)意行為,是他們沒(méi)有意識(shí)到自己在思維上的一個(gè)誤區(qū).
案例一、如圖(1),已知在矩形ABCD中,AC與BD相交于點(diǎn)O,
BE⊥AC于E,CF⊥BD于F.
圖(1)
求證:BE=CF.
有個(gè)學(xué)生的解答是:在矩形ABCD中,AB=DC.∵AC與BD是矩形ABCD的對(duì)角線,∴OA=OC,OB=OD.∴△AOB≌△COD.∴∠BAO=∠CDO.又∵BE⊥AC于E,CF⊥BD于F,∴∠BEA=∠CFD.
在△ABE與△DCF中,∵∠BAO=∠CDO,∠BEA=∠CFD,AB=DC,∴△ABE≌△DCF.∴BE=CF.
他在得到△AOB≌△COD后,誤認(rèn)為A點(diǎn)與D點(diǎn)對(duì)應(yīng),B點(diǎn)與C點(diǎn)對(duì)應(yīng),從而得到∠BAO=∠CDO,在不知不覺(jué)中實(shí)行了移花接木,在他的思維當(dāng)中,他認(rèn)為∠BAO=∠CDO是很自然、正確的,卻沒(méi)有認(rèn)真思考這兩個(gè)角是否是對(duì)應(yīng)角.筆者認(rèn)為出現(xiàn)這種錯(cuò)誤的原因固然與他的基礎(chǔ)知識(shí)不扎實(shí)有關(guān),同時(shí)也與他的嘻嘻哈哈、不注重細(xì)節(jié)的性格有關(guān).
(二)無(wú)中生有
“無(wú)中生有”指的是學(xué)生在答題的過(guò)程中,常常根據(jù)答題的需要,自己杜撰定理或條件.有些學(xué)生將看起來(lái)成立的但未經(jīng)證明的結(jié)論或者某些定理的逆命題理所當(dāng)然地認(rèn)為是定理,而不假思索地應(yīng)用到證明當(dāng)中,有時(shí)也會(huì)根據(jù)圖形的形狀以及自己的需要杜撰條件.
案例二、如圖(2),在四邊形ABCD中,AB∥CD,AC平分∠BAD,CE∥AD交AB于E,求證:四邊形AECD是菱形.
某些學(xué)生的證明過(guò)程是:連結(jié)ED交AC于點(diǎn)F,
圖(2)
∵AB∥CD,CE∥AD,∴四邊形ADCE是平行四邊形,∴AC與ED互相平分,∴AF為DE的中線,又∵AC為∠BAD的平分線,∴△ADE是等腰三角形,∴AD=AE,∴□ADCE是菱形.
證明過(guò)程中,他們理所當(dāng)然地認(rèn)為“等腰三角形的三線合一”會(huì)有一個(gè)逆定理,即:如果三角形中一個(gè)角的角平分線是對(duì)邊的中線,則這個(gè)三角形是等腰三角形.基于這個(gè)考慮,她認(rèn)為AF既是ED的中線又是頂角的平分線,所以△ADE是等腰三角形,在這里,這些同學(xué)不由自主地犯了杜撰定理的錯(cuò)誤.
。ㄈ┩皥D”生義
望“圖”生義就是學(xué)生根據(jù)圖形主觀認(rèn)定某個(gè)數(shù)學(xué)對(duì)象的存在,主要表現(xiàn)在習(xí)題的已知條件中并不存在的數(shù)學(xué)對(duì)象,而在圖形中看起來(lái)象存在這種數(shù)學(xué)對(duì)象,而證明過(guò)程中恰好又可以使用,于是就順理成章地被學(xué)生拿過(guò)來(lái)作為條件或結(jié)論加以使用.
案例三、如圖(3),已知正方形ABCD在直線MN的上方,BC在直線MN上,E是BC上的一點(diǎn),以AE為邊在直線MN的上方作正方形AEFG,連接GD,求證:△ADG≌△ABE.
圖(3)
相當(dāng)多學(xué)生的證明是:∵四邊形ABCD與四邊形AEFG都是正方形,∴AB=AD,AE=AG.且∠ABE=∠ADC=90?/SPAN>,∴∠ADG=90?/SPAN>,∴△GDA與△ABE都是直角三角形.
在Rt△ADG與Rt△ABE中,AE=AG,AB=AD.∴△ADG≌△ABE(HL).
在這里,他們沒(méi)有注意到題中的“連接GD”的含義意謂著C、D、G三點(diǎn)可能不在同一直線上,這些學(xué)生僅是根據(jù)圖形的形狀就主觀臆測(cè)得出∠ADG=90?/SPAN>,因而錯(cuò)誤地運(yùn)用“HL”定理證明了△ADG≌△ABE.
(四)“思”無(wú)反顧
“思”無(wú)反顧指的某些學(xué)生善于從正面入手解題,但不善于使用逆向思維進(jìn)行邏輯分析.邏輯思維具有多向性,它不僅可以正向思維,也可以逆向思維.在證明題中,如果從條件出發(fā)很難直接得到結(jié)論,我們可以采用逆向思維,從結(jié)論出發(fā),采取倒推的方法,逐步分析.在存在性探索題中,如果要探索的這個(gè)數(shù)學(xué)對(duì)象憑直覺(jué)無(wú)法猜出,也可以先假設(shè)這個(gè)數(shù)學(xué)對(duì)象已經(jīng)存在,同樣地從結(jié)論出發(fā),采用逆向思維向上回溯,逐步分析,最后得出所需要的數(shù)學(xué)對(duì)象.由于這類題要求的思維度比較高、難度較大,不善于使用逆向思維方法進(jìn)行思考的同學(xué)往往會(huì)感到束手無(wú)策.
圖(4)
案例四、如圖(4),將一張矩形紙片ABCD(AD>AB)折疊一次,使點(diǎn)A與點(diǎn)C重合,再展開,折痕EF交AD邊于點(diǎn)E,交BC邊于點(diǎn)F,分別連接AF和CE.在線段AC上是否存在一點(diǎn)P,使得2AE2=AC·AP?若存在,請(qǐng)說(shuō)明點(diǎn)P的位置,并予以證明;若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由.
某女生在解答這道題時(shí),在嘗試著猜測(cè)幾個(gè)特殊點(diǎn)無(wú)果以后,認(rèn)為AC上不存在這樣的P點(diǎn).老師提示她,能否采用逆向思維進(jìn)行分析,先假設(shè)這個(gè)P點(diǎn)已經(jīng)找到,再將2AE2=AC·AP中的數(shù)學(xué)“2”化去,然后化為比例式再求解.她順著這條思路將2AE2=AC·AP轉(zhuǎn)化為AE2=OA·AP,再化為,她發(fā)現(xiàn),AE與OA分別是Rt△AOE的斜邊與直角邊,對(duì)應(yīng)地,AP、AE也應(yīng)分別為Rt△AEP的斜邊、直角邊,因此,只要過(guò)E點(diǎn)作AD的垂線交AC于一點(diǎn),這點(diǎn)就是要尋找的P點(diǎn),問(wèn)題迎刃而解.
仔細(xì)分析這位女生的思維軌跡不難發(fā)現(xiàn),她還沒(méi)有形成較系統(tǒng)的逆向思維的意識(shí)與習(xí)慣,因此,她只會(huì)采用正向思考并猜測(cè)的方法來(lái)解題,當(dāng)要找到的點(diǎn)不是已知的幾個(gè)特殊點(diǎn)之外,其結(jié)果可想而知.
在幾何學(xué)習(xí)過(guò)程中,某些學(xué)生除了上述思維上的誤區(qū)以外,還存在著:證明過(guò)程中的“因?yàn)、所以”的上下語(yǔ)句之間不存在因果關(guān)系,濫用同理可證等一些似是而非的證明,稍不留神,就有可能被這個(gè)證明蒙混過(guò)關(guān),給他將來(lái)的學(xué)習(xí)埋下隱患.
二、學(xué)生在數(shù)學(xué)思想方法的使用中的思維誤區(qū)
。ㄒ唬┎荒苷_使用分類討論的數(shù)學(xué)思想
分類討論的思想方法是人們認(rèn)識(shí)客觀世界過(guò)程中長(zhǎng)期積累形成的一種策略思想.在數(shù)學(xué)中,我們常常需要根據(jù)研究對(duì)象性質(zhì)的差異,分各種不同情況進(jìn)行討論.這種分類思考的方法是一種重要的數(shù)學(xué)思想方法,同時(shí)也是一種解題策略[1].
在運(yùn)用分類討論思想時(shí),學(xué)生經(jīng)常出現(xiàn)的問(wèn)題有:(1)對(duì)于某些應(yīng)該討論的問(wèn)題,因思維不嚴(yán)謹(jǐn),發(fā)現(xiàn)不了可能出現(xiàn)的不同情況,想不到需要討論;(2)發(fā)現(xiàn)需要討論的問(wèn)題時(shí),劃分情況又難以做到不重不漏;(3)不善安排討論時(shí)機(jī).
案例五、潘婧?同學(xué)是一個(gè)心無(wú)城府、性格豪爽的女生,做事風(fēng)風(fēng)火火,但完成的質(zhì)量不夠精細(xì),作業(yè)本上書寫的文字也頗具男生特點(diǎn),被同學(xué)戲稱為“山東大漢”.
例5、如圖(3),AB⊥BC,CD⊥BC,AB=2,CD=3,BC=7,在直線BC上求一點(diǎn)M,使△ABM∽△DCM.
圖(3) 圖(4)
她的解答是:如圖(4),點(diǎn)M是線段BC上的一點(diǎn),設(shè)BM=x,則MC=7?x.∵△ABM∽△DCM,∴,解得x=.所以當(dāng)BM=cm時(shí),點(diǎn)M為滿足條件的點(diǎn).
在解答這道題時(shí),她沒(méi)有認(rèn)真思考,只注意到點(diǎn)M在線段BC上,而忽視了題設(shè)條件中提到的點(diǎn)M是直線BC上的點(diǎn),所以點(diǎn)M還可以在線段CB的延長(zhǎng)線上.在老師的提示下,她意識(shí)到應(yīng)該進(jìn)行分類討論.她將該題分成“點(diǎn)M在線段BC上與點(diǎn)M在BC的延長(zhǎng)線上”這兩種情況進(jìn)行了討論,從而得到了當(dāng)點(diǎn)M在線段BC上且BM=cm或點(diǎn)M在CB的延長(zhǎng)線且BM=14cm時(shí),點(diǎn)M為滿足條件的點(diǎn)這一正確結(jié)論.
但通過(guò)這道題并沒(méi)有真正解決她在分類討論中存在的問(wèn)題,有了分類的意識(shí),并不意味著她就一定會(huì)進(jìn)行分類討論.
例6、如圖(5),在平面直角坐標(biāo)系中,等腰梯形的四個(gè)頂點(diǎn)坐標(biāo)分別為,.試在第一象限內(nèi)確定一點(diǎn)M,使與相似,求出點(diǎn)M的坐標(biāo).
圖(5)
在解答中,她意識(shí)到象這種找一個(gè)點(diǎn)使兩個(gè)三角形相似的習(xí)題應(yīng)該進(jìn)行分類討論.首先她直觀感覺(jué)到點(diǎn)C是要找的第一個(gè)M點(diǎn),然后過(guò)B點(diǎn)作x軸的垂線,可以找到第二個(gè)M點(diǎn),她的具體解答如下:
∵,∴OA=4,∠AOB=60?/I>.
又∵四邊形是等腰梯形,∴BC=OA=4,∠CBO=∠AOB=60?/I>.
連結(jié)OC,OB=BO,∴△COB≌△ABO,∴點(diǎn)C是第一個(gè)要找的M1(6,2).
如圖(6),過(guò)B點(diǎn)作x軸的垂線交OA的延長(zhǎng)線于M,∴∠MBO=90?/I>.
∵BC=4,AC=4,∴AC=BC,∴∠CAB=∠CBA.
∵AC∥OB,∴∠CAB=∠ABO,∴∠CBA=∠ABO.
圖(6)
又∵∠AOB=∠CBO=60?/I>,∴∠ABO=30?/I>,∠OAB=90?/I>.
∵∠AOB=∠BOM,∠OAB=∠MBO,∴△MOB∽△BOA,BM=OB·tan60?/I>=.∴M2(8,).
綜上所述,在第一象限內(nèi)存在點(diǎn)M(6,2)或M(8,),使與相似.
在解題過(guò)程中,她遺漏了第三種情況:M還可以是過(guò)B點(diǎn)的垂線與OC的延長(zhǎng)線的交點(diǎn),究其原因,她只知道此題要進(jìn)行分類討論,但具體怎樣進(jìn)行分類討論,討論的標(biāo)準(zhǔn)是什么,她不得而知,只是機(jī)械地跟著感覺(jué)走.如果她按照相似的分類標(biāo)準(zhǔn)即根據(jù)對(duì)應(yīng)點(diǎn)的不同進(jìn)行分類,她可以發(fā)現(xiàn)共有6種不同的情況:①△MOB∽△AOB,②△MOB∽△BAO,③△MOB∽△OAB,④△MOB∽△ABO,⑤△MOB∽△BOA,⑥△MOB∽△OBA.其中第①種的M與A重合,第②③種的點(diǎn)M在y軸上,均不合題意,應(yīng)舍去.第④⑤種分別是已經(jīng)求出的M1與M2,剩下的第⑥種中的最后一個(gè)點(diǎn)M(8,)就不會(huì)被遺漏.
從這里我們可以看出,學(xué)生頭腦中分類討論概念的形成不是一蹴而就的,因此在教學(xué)中,我們應(yīng)當(dāng)逐步給學(xué)生滲透分類討論的意識(shí),在滲透分類討論思想的過(guò)程中,首要的是分類.教師要培養(yǎng)學(xué)生分類的意識(shí),然后才能引導(dǎo)學(xué)生在分類的基礎(chǔ)上進(jìn)行討論.在討論中要堅(jiān)持互斥、不漏、最簡(jiǎn)的原則,具體就是:(1)分類中的每一部分是相互獨(dú)立的;(2)一次分類按一個(gè)標(biāo)準(zhǔn);(3)分類討論應(yīng)逐級(jí)進(jìn)行.
。ǘ┎荒苡行У亟柚惐人季S方法
類比思維是根據(jù)兩個(gè)對(duì)象在一系列屬性上相同或相似,由其中一個(gè)對(duì)象具有某種屬性推測(cè)出另一個(gè)對(duì)象也具有這種屬性的思維方法[3].在數(shù)學(xué)上,它是一種非常重要的思想方法.很多探索題的解答如果能借助類比思維方法,就能起到觸類旁通的作用.
由于類比思維對(duì)學(xué)生的要求比較高,不少學(xué)生面對(duì)這種習(xí)題會(huì)選擇放棄,也有些學(xué)生會(huì)躍躍欲試,但由于不能有效地借助類比思維的方法進(jìn)行分析,往往會(huì)功虧一簣.
案例六、鄒駿程同學(xué)的思維比較活躍,喜歡挑戰(zhàn)一些有難度的試題,但由于他自制力比較差,控制不住自己思維的信馬由韁,在挑戰(zhàn)難題時(shí),經(jīng)常會(huì)因?yàn)樗季S上的偏差、并且不善于借助類比思維的方法而前功盡棄.
例7、如圖(9),在△ABC中,D、E分別是AB、AC的中點(diǎn),F(xiàn)、G分別是DB、EC的中點(diǎn).
。1)易證:△AFG∽△ABC,其相似比為:;
。2)若AB=AC,將△ADE繞A點(diǎn)順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)到如圖(10)的位置,判斷△AFG的形狀,并證明!
。3)若AB≠AC,將△ADE繞A點(diǎn)順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)到如圖(11)的位置,△AFG與△ABC有什么關(guān)系?說(shuō)明理由!
圖(9) 圖(10) 圖(11)
他在順利解答出前兩問(wèn)之后,在解答第(3)問(wèn)時(shí)卡殼了,他也試圖類比第(2)問(wèn)的解法來(lái)解決第(3)問(wèn),但在第(2)問(wèn)中,由于AB=AC,AD=AE可以證明△ABD≌△ACE,從而得到AF=AG.而第(3)問(wèn)顯然要復(fù)雜得多,由于AB≠AC,因此AD≠AE,因而不可能得到△ABD與△ACE全等.他只想到用類比的方法證明全等,卻沒(méi)有想到相似三角形判定定理其實(shí)是類比全等三角形的判定定理得到的,此題也可以類比第(2)問(wèn)中全等的證明,得到第(3)問(wèn)△ABD與△ACE相似,證明方法也同樣可以類比,第(2)問(wèn)是用SAS證明△ABD≌△ACE,第(3)問(wèn)可用“兩邊對(duì)應(yīng)成比例夾角相等”類比證明△ABD∽△ACE.
類比思維的教學(xué)應(yīng)從簡(jiǎn)單的類比入手,如:首先從結(jié)論與證明過(guò)程可以完全類比得出的習(xí)題著手,然后逐步過(guò)渡到結(jié)論可以完全類比得出,但證明過(guò)程有所差異,最后過(guò)渡到結(jié)論與證明過(guò)程可以部分類比得出,但差異逐步加大,只有在完成了一定量的類比思維練習(xí)以后,學(xué)生才會(huì)逐漸掌握這種類比思維的方法,摸到其中的脈絡(luò),提高解題能力,使自己的思維能力更上一個(gè)臺(tái)階.
三、中考復(fù)習(xí)
由于學(xué)生思維不可能是統(tǒng)一的,他們對(duì)同一道證明題給出的證法是多種多樣的,其中不乏錯(cuò)誤的做法,但這些錯(cuò)誤是真實(shí)美麗的,可遇而不可求的,這就要求我們教師及時(shí)捕捉一些有用的信息,順勢(shì)利導(dǎo),將這些信息轉(zhuǎn)化為教學(xué)資源。針對(duì)這些思維誤區(qū),我準(zhǔn)備在中考復(fù)習(xí)中采用了以下幾個(gè)步驟進(jìn)行矯治:
1、辨:將學(xué)生做的幾種不同的證法全部展示在全體學(xué)生面前,其中的錯(cuò)誤證法可能不只一種,由學(xué)生自己仔細(xì)辨別這些證法,給其中的錯(cuò)誤證法進(jìn)行糾錯(cuò),這種做法可以提高學(xué)生的興趣,也可以提高學(xué)生的辨別正誤的能力.培養(yǎng)學(xué)生具有一雙慧眼,遠(yuǎn)比老師在辛辛苦苦地講授,學(xué)生昏昏欲睡地被動(dòng)接受的效果好得多.當(dāng)然,在辨別糾錯(cuò)的過(guò)程中,學(xué)生難免有誤判,這就給了我們進(jìn)行下一步的契機(jī).
2、辯:俗話說(shuō):“理不辯不明”.很多學(xué)生知道某些幾何題的證法是錯(cuò)誤的,但只知其然卻不知其所以然,他們并沒(méi)有從思想深處真正理解邏輯推理的思想方法.因此,有必要讓學(xué)生參與到辯論當(dāng)中來(lái),采用的形式可以是學(xué)生與學(xué)生進(jìn)行辯論,也可以是老師與學(xué)生進(jìn)行辯論。在辯論的過(guò)程中,讓學(xué)生在思維的碰撞中產(chǎn)生思想火花,產(chǎn)生解題的靈感,達(dá)到“理越辯越明”的目的,同時(shí)也可以進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力,鍛煉學(xué)生的口頭表達(dá)能力.
3、變:在完成上述兩個(gè)步驟之后,可以讓多數(shù)同學(xué)明白邏輯推理中可能存在哪些誤區(qū),使得他們免去誤入歧途的危險(xiǎn).但這一招還不足以使所有的學(xué)生都能順利地掌握邏輯推理的精髓,需要反復(fù)訓(xùn)練,由此可以采用第三個(gè)步驟“變”.
教師可準(zhǔn)備多道變式練習(xí),這些習(xí)題或者是改變了原題的條件,或者是改變了原題的結(jié)論,或者是改變了題型,如將證明題改編成開放題或改編成計(jì)算題或改編成探索題,總之,要讓學(xué)生在“變”的過(guò)程中領(lǐng)略到幾何證明題并不是一成不變的,它可以有多種變換形式,“變”可以起到舉一反三、融會(huì)貫通的作用,它對(duì)學(xué)生所學(xué)知識(shí)的掌握,技能的發(fā)展,分析問(wèn)題、解決問(wèn)題能力的提高,起著舉足輕重的作用.
4、遍:所謂“遍”指的是遍訪每一個(gè)學(xué)生,找出所有在經(jīng)歷上述三個(gè)步驟之后依然存在各種不同思維誤區(qū)的學(xué)生臨時(shí)組成一個(gè)學(xué)習(xí)小組,在該學(xué)習(xí)小組中重復(fù)上述三個(gè)步驟,直到所有學(xué)生基本消除這一種類型習(xí)題在邏輯推理中的思維誤區(qū)為止.
對(duì)學(xué)生進(jìn)行邏輯思維能力的培養(yǎng)是教學(xué)的一個(gè)難點(diǎn),某些學(xué)生初學(xué)證明時(shí),看似掌握得挺快,實(shí)則漏洞百出,這就需要我們老師用自己的火眼金睛去細(xì)心地發(fā)現(xiàn)其中的漏洞,讓學(xué)生在交流中領(lǐng)悟,在思維的碰撞中自省,將學(xué)生的錯(cuò)誤消滅在萌芽狀態(tài),切忌等到學(xué)生積重難返時(shí)再糾錯(cuò).
解題過(guò)程中的思維誤區(qū)是學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程中的相伴產(chǎn)物,是具有特殊教育作用的寶貴的教學(xué)資源,我們要善于尋找、開發(fā)、利用這些寶貴資源,讓學(xué)生在糾錯(cuò)、辯論的過(guò)程中感悟、自省、領(lǐng)悟方法,引導(dǎo)學(xué)生對(duì)這些思維誤區(qū)進(jìn)行分析,探究產(chǎn)生的原因,促進(jìn)學(xué)生認(rèn)知能力和情感的發(fā)展.(來(lái)源:鳳凰數(shù)學(xué))
本文來(lái)自:逍遙右腦記憶 http://www.yy-art.cn/zhongkao/263869.html
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