王笑梅
在《數(shù)學課程標準》網(wǎng)絡培訓中,詮釋了中學生在數(shù)學學習中應培養(yǎng)好數(shù)學抽象、邏輯推理、數(shù)學建模、數(shù)學運算、直觀想象、數(shù)據(jù)分析六大核心素養(yǎng)問題。
其中,數(shù)學運算是指在明晰運算對象的基礎上,依據(jù)運算法則解決數(shù)學問題的過程。主要包括:理解運算對象,掌握運算法則,探究運算方向,選擇運算方法,設計運算程序,求得運算結果等。數(shù)學運算是數(shù)學活動的基本形式,也是演繹推理的一種形式,是得到數(shù)學結果的重要手段,數(shù)學運算也是計算機解決問題的基礎。
如何在教學中培養(yǎng)學生的運算能力?筆者結合實情分析以下有效教學策略。
現(xiàn)在高中生的運算能力一屆不如一屆,其實這與學生手頭的電子工具有關,造就了學生的懶惰思想。平時學生只注重結果、輕過程。并且在教學中,很多教師也只注重學生數(shù)學能力的培養(yǎng)而忽視運算能力的培養(yǎng)。于是,初中學生到高中以后反差很大,考試成績一落千丈。主要原因有:1.審題出錯:主要體現(xiàn)為問題沒有看清楚,忽視條件,看錯數(shù)字、符號等。學生通過審題應解決三個疑惑:有什么?做什么?怎么做?首先要了解該題的基本情況和答題的基本方向,明確目標。2.計算出錯:有些題明明會做,但是往往因為計算錯誤而失分,很多學生將原因歸咎為粗心、馬虎,認為下次會改正,其實習慣一旦養(yǎng)成,很難改正。他們總是只看重解題過程中的方法和思路,對計算的具體實施,對計算過程中的合理性、簡潔性等都沒有足夠的重視。3.答案抄錯:雖計算等環(huán)節(jié)正確,但抄錯、寫錯答案也是使運算出錯的致命環(huán)節(jié),造成這類錯誤的主要原因是粗心大意和書寫不規(guī)范。4.記憶出錯:方法思路正確,計算沒問題,但公式、定義、概念記錯,導致結果出錯。
在高中數(shù)學教學中,很多人只注重解題方法、數(shù)學思想,卻忽視運算。這主要原因是在初中階段沒有養(yǎng)成良好的運算習慣,沒有將運算能力的培養(yǎng)放到科學的高度認識和重視,因而培養(yǎng)策略也就難以執(zhí)行。所以,在高中生涯初期,必須將運算能力的培養(yǎng)放到學科核心素養(yǎng)的角度去認識,在實際教學中獲得更為深刻的認識。1.在備課中專設課堂運算環(huán)節(jié),適當創(chuàng)設運算情景,每節(jié)課黑板上抄1~2 道運算化簡問題,能一題多解,限定5 分鐘,看誰效率最高,方法最簡,及時做出評價,讓學生品嘗成功的喜悅,逐漸找到自信。2.在習題課或自習課上,設置30 分鐘測驗,主要針對運算問題、時間到收卷當場批閱,對速度快、正確率高、方法得當?shù)膶W生當眾表揚,激發(fā)學生的運算能力和運算思維。
數(shù)學運算能力的培養(yǎng)策略更多的是一種認知層面的探究過程,特別是高中階段的數(shù)學運算。我們應從如下幾方面培養(yǎng)學生。1.層次性。層次性是指數(shù)學運算中的知識的梯度從易到難的過渡,例如從有理數(shù)的運算到實數(shù)的運算的過渡,從解等式到解不等式的過渡,從方程的理解到函數(shù)模型的建立等,都彰顯出數(shù)學運算從簡到難的過程,從特殊到一般的歸納推理的過程。2.習慣性。學生運算能力差的主要原因,就在于自身缺乏對數(shù)學運算的科學認識,不少學生將數(shù)學學習的重心放在知識建構上,而忽視了運算效率。所以,教師一開始就必須要培養(yǎng)學生認真、細心、謹慎的運算行為能力,對一個問題的運算爭取一氣呵成,不贊同反功。還要養(yǎng)成口算、筆算、觀察相結合的良好習慣,培養(yǎng)精、準、快的運算能力,為學好數(shù)學夯實基礎。3.綜合性。高中階段的數(shù)學運算比初中復雜,幾乎沒有能觀察出來或口算出來的結果,不僅需要綜合運算所具備的數(shù)學素養(yǎng),更需要具備綜合運用的各項技能,從基本的記憶到理解,從基本的運算到推理、聯(lián)想,從直觀到抽象,從認知到技巧性的培養(yǎng),這些都必須從教學過程中體現(xiàn)出來。因此,對于數(shù)學運算能力的培養(yǎng)策略,最根本的目標就是激發(fā)學生富有數(shù)學運算的積極性和創(chuàng)造性。
數(shù)學運算其實決定了學生的其他數(shù)學核心素養(yǎng),為其他核心素養(yǎng)做奠基,也是學好其他科目的基礎所在。因為數(shù)學運算是利用運算法則解決數(shù)學問題的一個過程,訓練學生如何提出問題、分析問題、解決問題的能力。在這個過程中,學生必須經(jīng)歷分析運算對象→猜想運算方向→確定運算規(guī)則→計算并判斷問題結果等環(huán)節(jié)。在這些環(huán)節(jié)中,其他的核心素養(yǎng)常常也需要發(fā)揮其作用。如在分析運算對象的時候,就常常用到數(shù)學建模,在選擇運算規(guī)則的時候常用到邏輯推理,運算過程其實就是正確分析和處理數(shù)據(jù)的過程,在猜測運算方向與判斷運算結果的時候,直觀想象也會發(fā)揮重要作用,所以數(shù)學運算貫穿其他核心素養(yǎng)的始終。
其實,學生運算能力的培養(yǎng)就是數(shù)學核心素養(yǎng)的重要體現(xiàn),尤其是高中階段的數(shù)學運算,已不是加減乘除那樣簡單直觀,其中涉及數(shù)據(jù)處理的許多技巧方法和數(shù)學思想,涉及豐富的邏輯思維的應用,特別是對于直覺思維能力的要求逐步提高,一個問題的等價轉化,一個問題出現(xiàn)之后如何迅速準確地尋找到解題的思路,往往都是由直覺思維決定的,這種直覺思維本身就是數(shù)學核心素養(yǎng)的一個重要組成部分。所以,在數(shù)學運算核心素養(yǎng)的形成過程中,學生能夠進一步發(fā)展數(shù)學運算能力,能有效借助運算方法解決實際問題,能通過運算促進其數(shù)學思維發(fā)展,是教學中不可缺少的一部分。