在错误解法同正确解法的转化中培养学生的纠错能力
虽然我们谁也不愿意在解题中发生错误,但解题出错的现象却时有发生.当纠正过的错误学生再错,你在抱怨学生没记性、马虎、“笨”的同时可曾想到教师的责任!纠错是解题教学的一项重要内容,纠错能力是解题能力的一个重要组成部分.我们以为:当学生解题出错时,教师不仅要指出错误原因,给出正确解法,而且应尽可能地挖掘学生“错解”中的“闪光点”, 引导学生从错误解法走向正确解法,同时着力研究如何避免类似错误的发生.
例1 已知α、β是实系数方程x2 +x+P = 0的两个虚根,且|α - β|= 3, 求P的值.
α + β = -1 ①
错解 根据韦达定理αβ = p ②
于是 9 = |α - β|2 = (α - β)2
= (α + β) 2 - 4αβ = ( - 1)2 - 4p, 解得p = -2.
显然,若P = -2,则原方程有实根,与所设矛盾.
产生错误的原因:x∈R时有|x|2 = x 2,但当z ∉R时,| z|2 ≠z2,因而
|α - β|2 ≠(α - β)2 . 以下给出正确解法:
设α = α+bi,β = α - bi(b>0)代入 ①
1
得 2α=-1,α = - 2 ③
代入|α - β| = 3得|2bi| = 3,b = 3 . ④
2
1 3 1 3
由③、④得α = - 2 + 2 i,β = − 2 − 2 i,
p = αβ = ( 1 3 i)( 1
3 i)
− 2 + 2
1 9 5
− 2 − 2
= 4 + 4 = 2 .
评析 以上纠错指出了错因,也给出了正确解法,但笔者以为:上述纠错方法不是最佳的纠错方法.因为以上纠错中还存在下列几个问题:
- 遇到一元二次方程的根与系数的问题,特别是题目中含有两根之
差的条件时,想到通过公式(α - β)2 = (α+β)2 - 4αβ实现解题目的,即想到通过“平方”解题的想法应该是常规思路,上述错解错在误用了|z|2 = z2.能用学生上述错解中“平方”的思想实现解题目的吗?
- 上述正确解法似给人一种感觉:遇到复数问题都要设 z=a+bi(a、
b∈R)化“复”为“实”,是这样吗?
笔者引导学生分析上述错误的过程,发现:(1)尽管在复数集中| z|2
≠z2,但却有|z| 2 = |z2 |,能否利用这种“平方”关系解题呢?(2)错解中漏用一条件“α、β为实系数方程x2
- x + p = 0的两个虚根”,而错解中的“(α + β) 2 - 4αβ = 1- 4P”又正好是判别式△,由α、β为虚根知1 - 4P<0,从而有:
∵α、β为实系数方程x2 + x + p = 0的两虚根,
∴△=1-4p<0,
9=|α - β| 2 = |(α - β) 2|
= |(α+β) 2 - 4αβ| = |1 - 4p| = 4p - 1.
5
∴ P = 2 .
这就实现了用错解中“平方”的思想获得问题的正确解法,同时也说明遇到复数问题时不一定都要化“复”为“实”!
学生为什么会误用|z| 2 = z2 ?在复数集中一般地|z|2 ≠z2,那么, 复数z2与|z| 2有没有相等关系,如有,有怎样的相等关系?
其实,复数的三角形式
z=|z|(cosθ+isinθ)
(通常此处的|z|用 r 表示)就明明白白地给出了复数 z 与|z|的关系, 由此易得
z2 = |z| 2(cos2θ+isin2 θ)
这就是复数z2 与|z|2 的一个“肯定”的关系式(此处的“肯定”相对于|z|2 ≠z2中的“否定”而言).
cos2θ = 1
当 sin2θ = 0
cosθ = 1
即 sinθ = 0 或
cosθ = -1
sinθ = 0
即 z为实数时,|z|2 = z2;
当z为虚数时,|z| 2≠z 2,而是
z 2 = |z| 2 (cos2θ+isin2θ).
笔者的教学实践表明:学生一旦明白了以上z 2与|z| 2的关系后,再遇到z2与|z| 2的关系时就不会再犯错解中的那种错误了.
通过举例说明|z| 2≠z2 ,用“堵”的办法给出|z|2 与z2关系“治标不治本”,通过研究z2与|z| 2的内在关系(其实也不需要多少时间!
)给出|z|2 与z2 的关系z2 = |z| 2(cos2θ + isin2θ)“治标又治本”.
同样,纠错教学中指出解法错误而另起炉灶去纠错也是“治标不治本”, 善于捕捉错解中的“闪光点”,引导学生从错解到正解才是“治标又治本”.
**思考:**如把例 1 中“虚”字去掉将怎样?