李海龍
摘要:素質(zhì)化教育的不斷深入促使高中數(shù)學教學目標發(fā)生轉(zhuǎn)變,以往的知識灌輸教學已然不適合當下的教學需要,固執(zhí)堅守只會阻礙學生在核心素養(yǎng)方面的發(fā)展.基于此,本文將以核心素養(yǎng)中的數(shù)學運算能力為探究對象,在充分認知教育實情的基礎(chǔ)上提出有利于培養(yǎng)學生運算能力的措施,以便為相關(guān)教學活動的優(yōu)化提供參考.
關(guān)鍵詞:高中數(shù)學;核心素養(yǎng);運算能力
中圖分類號:G632文獻標識碼:A文章編號:1008-0333(2022)18-0064-03
無論是從應試還是發(fā)展數(shù)學能力的角度來看,培養(yǎng)學生的運算能力都有著重要的意義.教師應當對現(xiàn)有教學模式作出調(diào)整,將數(shù)學運算訓練納入日常教學當中,讓學生有更多解決數(shù)學問題、鍛煉運算能力的機會.在教學安排得到優(yōu)化的情況下,學生也會逐步形成良好的學習習慣,更加主動地開展運算練習,從而在運算中積累經(jīng)驗,深化對數(shù)學知識理論的了解,快速提升數(shù)學運算能力.
1 高中學生數(shù)學運算水平低的主要原因
數(shù)學運算能力作為數(shù)學六大核心素養(yǎng)之一,其培養(yǎng)工作已經(jīng)受到教學工作者們的廣泛關(guān)注.結(jié)合教學實際可以認識到,當前有不少高中學生在解決數(shù)學題目時呈現(xiàn)出低水平的運算能力,而這也使得學生數(shù)學成績不理想,對數(shù)學學習逐漸喪失信心.究其原因,可以認識到這種狀況的產(chǎn)生主要可以歸咎于以下幾點,高中數(shù)學教師有必要對這些因素進行了解,然后再提出相應的訓練措施.
1.1 審題不清
高中階段的數(shù)學運算題中有不少需要事先審題,學生們在運算以前需要對圖形、文字作出分析,然后才能用已知的信息進行運算.但恰恰有很多學生在這項過程中就會出現(xiàn)問題,一些學生為了節(jié)約做題時間,一拿到題目就對已經(jīng)知道的信息進行運算,全然不顧數(shù)字間的關(guān)系,這樣不僅不能節(jié)約時間,還會導致運算方向錯誤.還有,正確運算的前提是正確使用數(shù)據(jù)和公式,但是一些學生的解題過程中容易急躁,或者是在解題思路上產(chǎn)生偏差,這就使得學生會將錯誤的數(shù)字和公式應用于解題環(huán)節(jié).如此一來,解題的結(jié)果也就可想而知.
1.2 數(shù)字計算錯誤多
數(shù)字計算錯誤多是運算能力提升道路上的一塊絆腳石,數(shù)學是一門嚴謹?shù)膶W科,在計算方面尤為如此,任何細微的誤差都會導致最終的錯誤.學生解題正確性不高有很大程度是因為計算過程不嚴謹,錯誤多,這種狀況的出現(xiàn)與學生的學習習慣有很大的關(guān)聯(lián),如馬虎、不認真的學習態(tài)度,運算時比較隨意,沒有做到有序書寫;運算結(jié)束以后不加驗算,這些問題都會影響數(shù)學運算的正確率.我們都知道,保障解題的正確性主要從思路分析和實際計算兩點入手.但是在實際解題時,有些學生花費精力理清了數(shù)學思路,但是在計算時卻沒有考慮好合理性、簡潔性,想到什么就直接寫到草稿紙上,所以草稿紙上的計算過程雜亂無章,提取有效計算結(jié)果的時候也很容易受到干擾,即使得出了正確的計算結(jié)果也會在整理中消耗精力和時間,進而在復雜的計算中受到干擾,這樣也會在一定程度上妨礙正確答案的獲取.
1.3 解題過程混亂
解題方向正確是有序解題的前提條件,很多數(shù)學題目解答以前都要求學生分析題目,然后再確定解題方向.若是學生在運算一開始就找錯了方向,那么解題失誤也就無可避免,數(shù)學成績的提升更是無從談起;在解題過程中,部分學生會出現(xiàn)思維意識欠缺的問題,具體表現(xiàn)為邏輯思維能力差,題型變化以后就顯得一頭霧水;最后就是對解題的過程沒有反思,“學而不思則罔”這句話在數(shù)學中同樣有效,而且數(shù)學知識體系嚴密,如果學生不能經(jīng)常對自己的解題思路進行反思,就無法穩(wěn)固數(shù)學基礎(chǔ)知識,這樣就會導致運算能力的發(fā)展事倍功半.
1.4 課堂學習效率低下
數(shù)學運算本身是對各項數(shù)學知識、公式的應用,所以提升數(shù)學運算能力的前提就是牢固掌握知識.結(jié)合教學實際來看,數(shù)學運算能力不佳的學生普遍存在知識掌握不牢、理解不到位的狀況.具體分析以后,可以將問題的癥結(jié)歸咎于課堂學習效率低下,高中階段的教學任務緊張、節(jié)奏快,教師在課堂教學中往往會拋出大量的知識點,對于具體的運算和解題思路則是一筆帶過.除此以外,數(shù)學教師和學生的交互也相對較少,教師雖然會對練習中的錯題進行講解,但卻無法了解到學生出現(xiàn)運算錯誤的原因,所以學生運算能力的提升比較緩慢.
2 高中核心素養(yǎng)理念下學生運算能力培養(yǎng)方式
2.1 幫助學生養(yǎng)成良好的運算習慣
保持良好的運算習慣有利于提審審題正確性,幫助學生穩(wěn)定持續(xù)地提升運算能力.上文中已經(jīng)提到審題不清是學生運算水平低的重要原因,教師在運算教學中應當規(guī)范學生的審題行為.部分學生為了提升解題效率,在做題時比較心急,經(jīng)常只憑經(jīng)驗判斷解題思路,然后再將關(guān)鍵數(shù)值納入公式中進行運算.這種行為雖然有時可以為學生帶來便利,但是審題不清帶來的失誤風險也同樣不可忽視.為此,教師在運算訓練中要教會學生審題,在仔細斟酌文字后將題目中出現(xiàn)的數(shù)字關(guān)系列出,然后再思考題目的最優(yōu)解.在解題時應當盡量保證書寫規(guī)范、計算流程整潔,這樣才能為后續(xù)的驗算提供便利.除此以外,教師要培養(yǎng)學生養(yǎng)成自主訓練學習的好習慣,畢竟教師的時間、精力有限,想要兼顧到每個學生的運算訓練幾乎不可能實現(xiàn).不過這并不意味著教師作用的缺失,教師要結(jié)合學生的信息反饋做出適當引導.例如在自主訓練剛開始時,教師可以專門用一堂課開展運算活動,讓學生明白教師對運算的重視,并對學生進行自主訓練方法教導.2.2 引導學生持續(xù)學習
數(shù)學運算能力的提升并非一蹴而就的過程,高中數(shù)學教師在培養(yǎng)學生運算能力時不能操之過急,而是要做好長期教學的準備,盡可能的引導學生走上學習的正途.因此,教師要從以下幾點入手,首先是強化課堂教學效果,高中數(shù)學知識囊括概念、公式等多種形式,學生們在運算時經(jīng)常要用到多重公式,如三角函數(shù)、雙曲線定義等,為了讓學生在解題時從容進行運算,就必須給出針對性、目的性的練習,幫助學生掌握和鞏固各類知識;其次,數(shù)學運算能力的提升需要持之以恒的努力,不少學生學不好數(shù)學就是因為害怕犯錯,逐漸失去對數(shù)學的信心.
2.3 注重基礎(chǔ)訓練
數(shù)學運算的過程中,學生需要對運算對象、運算方向、運算法則和計算結(jié)果等環(huán)節(jié)合理兼顧.為了讓學生的數(shù)學運算能力有序的發(fā)展,教師還是要從基礎(chǔ)訓練的角度入手,讓學生對基礎(chǔ)運算法則形成基本認識以后再做題積累經(jīng)驗.所以說,教師在培養(yǎng)學生數(shù)學運算能力時,應當有意識地增加知識訓練內(nèi)容,引導學生將題目對應的公式、概念應用到運算中,促使學生將所學知識應用于解題當中.
例1如圖所示:B、C分別為橢圓x2a2+y2b2=1的上下端頂點.F1和F2則分別是橢圓的左右焦點,將頂點B和焦點F1連接后再延長,得到D點.然后再將點C和點D連接,點B和F1連接,得CD和F1B.若是tan∠F1BO=34,那么直線CD的斜率是多少?
解析當學生學習完本章內(nèi)容以后,對二倍角、斜率等基本概念都已經(jīng)有所了解,所以在解題時的思路比較清晰.學生在作答時,通常會假設MN為經(jīng)過橢圓中心的一條弦,然后再將點N和橢圓上的點P連接起來.此時直線PN和PM的斜率和橢圓長半軸、短半軸滿足KPNKPM=-b2a2,再結(jié)合題目中給出的tan∠F1BO=34,可以得出直線BD的斜率,也可以求出CD斜率.由此可見,數(shù)學概念和公式是保證運算的基礎(chǔ)條件,教師在實際教學中要注重基礎(chǔ)知識的訓練,讓學生用牢靠的知識儲備和正確的理解處理數(shù)學問題,以此促進運算能力的提高.
3 結(jié)合學生需求展開運算訓練
核心素養(yǎng)的培養(yǎng)以學生為出發(fā)點和落腳點,在實施教學時必然要將學生當作主體,即使是運算訓練中也要如此.教師在訓練活動中要時刻關(guān)注學生的反饋意見,根據(jù)學生的發(fā)展需求和建議調(diào)整訓練活動.尤其需要注意的是,不同的學生在做題時選擇的方式各不相同,教師可以以此為契機培養(yǎng)學生的一題多解思維.實際上,一題多解可以在很大程度上體現(xiàn)出學生的運算能力,在課堂上可以適當留出時間讓學生參與不同解題的研討,經(jīng)過思考和討論以后,學生對數(shù)學知識的認知會變得更加深刻.
例2求經(jīng)過兩條直線x +2y-1=0 和2x -y-7=0 的交點,且垂直于直線x+3y-5=0的直線方程.
解析在解決這道題目時,學生們通常會采用聯(lián)立方程組的形式計算出x、和y的值,然后再確定交點為(3,1).計算出直線x+3y-5=0的斜率為-13以后就能得出所求直線的斜率為3.經(jīng)過一系列的計算后,學生最終求得直線方程3x-y-10=0.
4 優(yōu)化運算策略,明確運算方向
運算策略是學生經(jīng)過長時間練習的經(jīng)驗總結(jié),從某種角度來說就是“解題套路”.學生使用方法總結(jié)快速解題是運算能力發(fā)展的必然結(jié)果,當然教師要指導學生有選擇地使用套路解題,而不是在固定思維的桎梏下限制自身核心素養(yǎng)的長期發(fā)展.在高中數(shù)學分類討論問題中,學生經(jīng)常會因為運算方向不清晰花費大量時間解題,有時甚至付出了時間和精力也不能得到正確的答案.為了在考試中取得優(yōu)勢,學生要縮短思考時間,盡量避開不必要的思考,以免思維混亂、運算方向被干擾.
例3不等式x2-4x+p+x-3≤5,當x最大值為3時,p的值為多少?
解析解決此類題型時,學生看到題目的第一個念頭就是將絕對值代入不等式,然后再對p值的存在情況作討論.但是從題目可以看出來絕對值的存在造成了不小的干擾,若是堅持使用代入討論的方法,學生就會花費很多的時間,在考試時間有限的情況下,這種方法明顯不合適.轉(zhuǎn)而應當從最大值是函數(shù)的端點值出發(fā),再借助不等式的性質(zhì)將參數(shù)具體化,將端點代入后,得出8和-2兩個值,又p=-2時不滿足題意,所以p=8.
在高中數(shù)學中培養(yǎng)學生運算能力的重要性不言而喻,教師必須在充分認識到運算能力對提升學生數(shù)學成績、培養(yǎng)學生數(shù)學核心素養(yǎng)積極作用,用合理的教學手段在日常教學活動中強化運算能力培養(yǎng),有效提高學生運算正確率,讓學生在取得良好成績的同時重拾學習數(shù)學的信心.
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