尹海江
摘 ? 要:運算能力是運算技能與邏輯思維的有機整合。初中生只有具備良好的運算能力,才能更好地思考和解決復(fù)雜的數(shù)學(xué)問題。教師要立足學(xué)科規(guī)律和學(xué)生的認知規(guī)律,既注重興趣的調(diào)動、習(xí)慣的培養(yǎng),又發(fā)展學(xué)生的深度思維能力,實現(xiàn)運算思維的優(yōu)化及運算能力的逐步提高。
關(guān)鍵詞:初中數(shù)學(xué);運算能力;建模素養(yǎng)
中圖分類號:G633.6 ? ?文獻標(biāo)識碼:A ? ?文章編號:1009-010X(2019)35-0024-03
運算能力是《九年義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2011年版)》提出的十個核心概念之一,是核心素養(yǎng)培養(yǎng)的重點內(nèi)容,是運算技能與邏輯思維的有機整合。不論哪個階段的學(xué)生只有具備良好的數(shù)學(xué)運算能力,才能更好地思考和解決復(fù)雜的數(shù)學(xué)問題。那么,初中生如何提高運算能力,筆者結(jié)合多年初中數(shù)學(xué)教學(xué)工作和對提高學(xué)生運算能力的探索研究,談?wù)勛约旱囊恍┯^點。
首先,學(xué)生運算從操作層面向思維層面的發(fā)展滯后,是學(xué)生在運算能力提升的一個瓶頸。隨著學(xué)段的增加,學(xué)習(xí)內(nèi)容逐漸由淺入深,由簡單到復(fù)雜,計算要求也相應(yīng)提高,比如,有關(guān)函數(shù)的計算,需要學(xué)生對算理進行思考。有的學(xué)生在計算時,不明算理,機械地照搬公式;有的不顧運算目標(biāo),盲目地推理驗算,運算過程中缺少選擇合理、簡捷的運算途徑的環(huán)節(jié),運算過程繁瑣。這種缺乏思維活動的運算,耗費大量精力和時間,運算結(jié)果還不盡人意,導(dǎo)致學(xué)生逐漸失去運算熱情。
其次,在教學(xué)過程中,一些教師片面追求成績,搞題海戰(zhàn)術(shù),抬高題目難度,造成教學(xué)任務(wù)和學(xué)習(xí)任務(wù)的加重,為在單位時間內(nèi)完成更多、更高的任務(wù),重思路輕運算,導(dǎo)致學(xué)生自身也不重視運算,運算能力越來越差。
再有,一些學(xué)生沒能養(yǎng)成良好的計算習(xí)慣,態(tài)度不端正。做完計算題后不去主動驗算,認為自己做計算題的時候正確率不高,基本都是由于自己粗心馬虎導(dǎo)致計算題出錯,這種學(xué)習(xí)態(tài)度也阻礙了運算能力的提升。
針對以上現(xiàn)狀,筆者嘗試了如下教學(xué)策略。
一、激發(fā)學(xué)生運算樂趣
1.可以設(shè)計豐富的活動。例如給出這樣一組計算:
(1)2001×1999
(2)998×1002
(3)21×3.14+62×3.14+17×3.14
(4)7582-2582
然后教師可以這樣要求:①看誰算得又對又快;②你用的什么方法;③計算的目的是什么。
這種以游戲、競賽、逆推等富有生機的教學(xué)形式,能夠寓教于樂,充分調(diào)動學(xué)生的積極性,從而使學(xué)生形成一種持久的計算興趣。
2.引入一些口算、心算等運算技巧,提高學(xué)生的計算信心。重視引導(dǎo)學(xué)生對數(shù)學(xué)歷史及名人故事的了解,尤其是在計算方面有杰出貢獻和成就的名人,比如,高斯計算“1+2+3+4……+100=”的故事,刺激學(xué)生學(xué)習(xí)榜樣,點燃學(xué)生的計算熱情。
3.引導(dǎo)學(xué)生掌握一定算理,激發(fā)求知欲。不僅要讓學(xué)生知道該怎么計算,還應(yīng)該讓學(xué)生明白為什么要這樣計算,才能激發(fā)學(xué)生主動學(xué)習(xí)的欲望。比如,有理數(shù)的乘除法運算 (-3)×(-4),很多老師會說“同號得正,異號得負,再把絕對值相乘,得12”。那到底“負負得正”如何解釋呢?恐怕會有很多學(xué)生迷茫。北京航空大學(xué)的李尚志教授在一次講座中是這樣來解釋的:“一個人站在你面前,如果面對你為正,向后轉(zhuǎn)為負,從面對你開始連續(xù)后轉(zhuǎn)兩次,就又面對你了”,這樣一個形象的比喻,可以把負負得正解釋清楚。
任何學(xué)生都是不喜歡死記硬背結(jié)論的,他們都是有強烈的求知欲的,這種對數(shù)學(xué)知識背后的道理的追問,正是孩子喜歡學(xué)習(xí)這門學(xué)科的最大的動力。
4.遵循適度性、層次性、階段性的訓(xùn)練規(guī)律?!墩n標(biāo)》中指出:“運算能力需要經(jīng)過反復(fù)訓(xùn)練,螺旋上升逐步形成?!痹谶@一過程中,練習(xí)的量要適度,難度要有梯度,給學(xué)生循序漸進的提升空間,讓學(xué)生隨時產(chǎn)生運算的成就感;不同教學(xué)階段練習(xí)要具有針對性,力求符合學(xué)生的認知規(guī)律。在適量、適度、針對性的訓(xùn)練中,讓學(xué)生的運算熱情持續(xù)、飽滿。
二、培養(yǎng)學(xué)生良好的運算習(xí)慣
1.嚴(yán)格要求。良好的計算習(xí)慣,首先離不開教師在平時訓(xùn)練中的高標(biāo)準(zhǔn),嚴(yán)要求。以解方程■-1=■為例:
解:方程兩邊乘以(x-1)(x+2),得x(x+2)-(x-1)(x+2)=3解得x=1.
檢驗:當(dāng)x=1時,(x-1)(x+2)=0,因此x=1不是原分式方程的解.
所以,原分式方程無解。
教師在巡視或批改時要重點看:①審題是否仔細,關(guān)注學(xué)生審題過程中,應(yīng)注意的圈畫、標(biāo)注等細節(jié)操作;②計算時是否邊算邊檢查,比如去掉分母時,結(jié)果是否正確;③計算完以后是否檢驗;④能驗算的題目是否去驗算;⑤算完后是否能做到不與其他同學(xué)對答案;⑥作業(yè)是否獨立完成;⑦平時是否能做到不用計算器等。
2.增強示范。計算的格式對計算的正確性起了很大的作用,學(xué)生往往因為缺少計算步驟而出錯。規(guī)范的書寫格式可以表達運算的思路和解題步驟。例如:
(-5)×(-3)…同號兩數(shù)相乘
=+( ?) ? ? ?…得正
=5×3 ? ? ? ?…把絕對值相乘
=15
教師要以身作則,做學(xué)生的表率,平時板書時解題步驟要全面,平時作業(yè)時要求學(xué)生解題步驟要完善。在有的學(xué)生掌握不太好的情況下,讓學(xué)得比較好的同學(xué)在黑板上寫出完整的解題步驟。
三、建模搭建運算平臺
《課標(biāo)》中指出:所謂運算能力,就是根據(jù)一定的數(shù)學(xué)概念、法則、定理和公式等正確地進行運算,并理解運算的算理,能夠根據(jù)題目條件尋求正確的運算途徑。
數(shù)學(xué)建模過程中的模型求解、模型檢驗,離不開運算,有些問題涉及到大量運算方能成功,因此,數(shù)學(xué)建模能有效地提高學(xué)生的運算能力和運算思維。
1.重視模型探究?!墩n標(biāo)》中指出:數(shù)學(xué)建模就是通過建立模型的方法來求得問題解決的數(shù)學(xué)活動過程。在義務(wù)段數(shù)學(xué)中,用字母、數(shù)字及其他數(shù)學(xué)符號建立起來的代數(shù)式、關(guān)系式、方程、函數(shù)、不等式,及各種圖表、圖形等都是數(shù)學(xué)模型,學(xué)生通過這些模型去求出結(jié)果,并用此結(jié)果去解釋、討論它在現(xiàn)實問題中的意義。教師要帶領(lǐng)學(xué)生對《課標(biāo)》要求下的數(shù)學(xué)模型,做到扎實地學(xué)習(xí)、探究,對相關(guān)知識、概念、定理做到系統(tǒng)掌握、靈活運用,為綜合運算能力的發(fā)展搭建平臺。
2.講究解模方法指導(dǎo)。在解模過程中,教師要引導(dǎo)學(xué)生調(diào)動思維去思考可以確立哪些計算方案,每種方案要規(guī)劃哪些計算步驟,選取哪些算法;哪個方案最優(yōu);在計算過程中,規(guī)避哪些計算陷阱,如何做出適時修改等系列深度活動。
例如這樣一道題:當(dāng)x=-1時,ax3+bx+1=6,那么x=1時,求ax3+bx+1的值。這是初中按照整體代入的思維進行計算求值的常規(guī)題目。標(biāo)準(zhǔn)的解法:即:將x=-1代入到ax3+bx+1=6后得到a+b=-5,再將x=1代入到ax3+bx+1得a+b+1,從而得到結(jié)果a+b+1=-4.到這里部分教師認為可以結(jié)束了,但實際還可以進一步滲透:只要是式子“ax3+bx”中的x取兩個互為相反數(shù)的值,不論a,b取多少,這兩個值的和都是零,因此,就可以利用這條性質(zhì)求值。這個實際上就是高中函數(shù)非常重要的奇函數(shù)性質(zhì)。這種數(shù)學(xué)思維已經(jīng)進入到了變量思維,已經(jīng)在用函數(shù)的思維方式思考問題和解決問題了。
總之,數(shù)學(xué)教學(xué)中,教師要立足學(xué)科規(guī)律和學(xué)生的認知規(guī)律,既注重興趣的調(diào)動、習(xí)慣的培養(yǎng),又發(fā)展學(xué)生的深度思維能力,實現(xiàn)運算思維的優(yōu)化及運算能力的逐步提高,為整體數(shù)學(xué)素養(yǎng)的提高打下堅實的基礎(chǔ)。