張定強(qiáng)
運(yùn)算能力表現(xiàn)為會(huì)根據(jù)法則、公式進(jìn)行正確運(yùn)算、變形和數(shù)據(jù)處理;能根據(jù)問(wèn)題的條件,尋找與設(shè)計(jì)合理、簡(jiǎn)捷的運(yùn)算途徑;能根據(jù)要求對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行估計(jì)和近似計(jì)算。
運(yùn)算能力是思維能力和運(yùn)算技能的結(jié)合。運(yùn)算包括 對(duì)數(shù)值的計(jì)算、估值和近似計(jì)算,對(duì)式子的組合變形與分解變形,對(duì)幾何圖形各幾何量的計(jì)算。求解運(yùn)算能力包括分析 運(yùn)算條件、探究運(yùn)算方向、選擇運(yùn)算公式、確定運(yùn)算程序等一系列過(guò)程中的思維能力,也包括在實(shí)施運(yùn)算過(guò)程中遇到障礙而調(diào)整運(yùn)算的能力。
對(duì)運(yùn)算能力的考查不僅包括對(duì)數(shù)的運(yùn)算,還包括對(duì)公式的運(yùn)算,兼顧對(duì)算理和邏輯推理考查。對(duì)學(xué)生運(yùn)算能力的考察主要是以含字母的式子的運(yùn)算為主,包括數(shù)值的計(jì)算,代數(shù)式和某些超越式的恒等變形,集合的運(yùn)算,解方程與不等式,三角恒等變形,數(shù)列極限的計(jì)算,求導(dǎo)運(yùn)算,概率計(jì)算,向量運(yùn)算和幾何圖形中的計(jì)算等。運(yùn)算結(jié)果具有存在性、確定性和最簡(jiǎn)性。
運(yùn)算能力是一項(xiàng)基本能力,在代數(shù)、立體幾何、平面解析幾何、概率、微積分等學(xué)科中都有所體現(xiàn)。在高考中半數(shù)以上的題目需要運(yùn)算,運(yùn)算的作用不僅是只求出結(jié)果,有時(shí)還可以輔助證明。運(yùn)算能力是最基礎(chǔ)的又是應(yīng)用最廣的一種能力。歷年高考都注重對(duì)運(yùn)算能力的考查。
一、運(yùn)算的合理性
運(yùn)算的合理性。運(yùn)算的合理性是運(yùn)算能力的核心。一般一個(gè)較復(fù)雜的運(yùn)算,往往是由多個(gè)簡(jiǎn)單的運(yùn)算組合而成的。如何確定運(yùn)算目標(biāo),怎樣將各部分有機(jī)地聯(lián)系在一起,這是運(yùn)算合理性的主要標(biāo)志,是運(yùn)算能力的體現(xiàn)。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展和普及,只要能設(shè)計(jì)出運(yùn)算程序,計(jì)算機(jī)就能夠完成相應(yīng)的計(jì)算,而且高效、快捷、準(zhǔn)確。因此,運(yùn)算能力的考查重點(diǎn)應(yīng)放在考查算理,運(yùn)算途徑的判斷、選擇、設(shè)計(jì)及相關(guān)的字母和代數(shù)式的運(yùn)算,因此這些是要靠人的思維去解決的。
運(yùn)算的合理性表現(xiàn)在運(yùn)算要符合算理,運(yùn)算過(guò)程中的每一步變形都要有所依據(jù),或依據(jù)概念或依據(jù)公式或依據(jù)法則,可以說(shuō)運(yùn)算的每一步變形都是演繹法的體現(xiàn)。運(yùn)算過(guò)程包含著思維過(guò)程,運(yùn)算離不開思維。
運(yùn)算的合理性首先表現(xiàn)在運(yùn)算目標(biāo)的確定上。運(yùn)算的目的是要得到化簡(jiǎn)的數(shù)值結(jié)果或數(shù)式等,有時(shí)還是完成推理和判斷的工具。對(duì)一些比較直接、簡(jiǎn)單的運(yùn)算目標(biāo),一般比較容易把握,但對(duì)一些比較復(fù)雜的運(yùn)算目標(biāo),需要經(jīng)過(guò)多步運(yùn)算才能得到最終結(jié)果,如在研究函數(shù)的單調(diào)性或證明不等式時(shí),要首先對(duì)函數(shù)式求導(dǎo),然后考察導(dǎo)數(shù)的取值,如果含有參數(shù),還需要對(duì)參數(shù)將進(jìn)行討論。在求曲線的軌跡方程時(shí),如何消去方程組中的參數(shù),也有確定運(yùn)算目標(biāo)的問(wèn)題。運(yùn)算的合理性還表現(xiàn)在運(yùn)算途徑的選擇上。合理選擇運(yùn)算途徑不僅是迅速運(yùn)算的需要,也是根據(jù)準(zhǔn)確性的保證,運(yùn)算的步驟越多越繁瑣,出錯(cuò)的可能性也就越大。因而,根據(jù)問(wèn)題的不同條件和特點(diǎn),合理選擇運(yùn)算途徑是提高運(yùn)算能力的關(guān)鍵。靈活地運(yùn)用公式、法則和有關(guān)的運(yùn)算規(guī)律,掌握同一個(gè)問(wèn)題的多種運(yùn)算方法和途徑,善于通過(guò)觀察、分析、比較,將有助于作出合理的選擇。因此,運(yùn)算能力的考查包括了對(duì)思維能力的要求以及對(duì)思維品質(zhì)(比如思維的靈活性、敏捷性、深刻性)的考查。
二、運(yùn)算的準(zhǔn)確性
運(yùn)算的準(zhǔn)確性是對(duì)運(yùn)算能力的基本要求,要求考生根據(jù)運(yùn)算原理和題目的運(yùn)算要求,有根有據(jù)地一步一步地實(shí)施運(yùn)算。影響運(yùn)算準(zhǔn)確性的因素是多方面的,只要在運(yùn)算全過(guò)程的某一環(huán)節(jié)出現(xiàn)問(wèn)題,就會(huì)導(dǎo)致整個(gè)運(yùn)算出現(xiàn)錯(cuò)誤。在填空題中,一步算錯(cuò),整題失分;在解答題中,某步出錯(cuò),后續(xù)部分隨之有誤,最多只能得到一半的分?jǐn)?shù)。在高考中需要重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)的是,在運(yùn)算過(guò)程中使用的概念要準(zhǔn)確無(wú)誤,使用的公式要準(zhǔn)確無(wú)誤,使用的法則要準(zhǔn)確無(wú)誤,使用的法則要準(zhǔn)確無(wú)誤,最終才能保證運(yùn)算結(jié)果的準(zhǔn)確無(wú)誤。
三、運(yùn)算的熟練性
運(yùn)算的熟練性是指對(duì)考生思維敏捷性的考查。高考考查運(yùn)算能力,一般不是增大每題的運(yùn)算量,而是通過(guò)控制題目數(shù)量、控制每題的運(yùn)算量,增加思考強(qiáng)度和思維深度來(lái)實(shí)現(xiàn)的??刂祁}目數(shù)量、控制每題的運(yùn)算量,可以增加考核深度,給學(xué)生以充裕的時(shí)間去思考如何進(jìn)行運(yùn)算,而不是把時(shí)間花在冗長(zhǎng)的計(jì)算過(guò)程和運(yùn)算符號(hào)、文字的書寫上。過(guò)難、過(guò)繁的計(jì)算消耗了學(xué)生的時(shí)間和精力,將會(huì)影響對(duì)基本概念、方法,特別是思維能力的考查。數(shù)學(xué)試卷全卷的計(jì)算量一直是高考命題研究的重要問(wèn)題,而計(jì)算量的大小主要是由高考的性質(zhì)決定的,應(yīng)以一半的考生在110分鐘能完成全卷的解答為標(biāo)準(zhǔn)。這里所謂完成,不含復(fù)核時(shí)間,因此,應(yīng)控制純計(jì)算的工作量。計(jì)算量的估計(jì)應(yīng)以一般通用解法為準(zhǔn)。事實(shí)上,數(shù)學(xué)試題往往存在一題多解、計(jì)算量相差懸殊的現(xiàn)象,同一道試題不同的解題思路會(huì)反映出不同的能力層次。學(xué)生實(shí)際計(jì)算量的大小往往反映出學(xué)生能力水平的差異。
四、運(yùn)算的簡(jiǎn)捷性
運(yùn)算的簡(jiǎn)捷性是指運(yùn)算過(guò)程中所選擇的運(yùn)算路徑短、運(yùn)算步驟少、運(yùn)算時(shí)間省。運(yùn)算的簡(jiǎn)捷是運(yùn)算合理性的標(biāo)志,是運(yùn)算速度的要求。高考對(duì)運(yùn)算簡(jiǎn)捷性的考查主要體現(xiàn)在運(yùn)算過(guò)程中概念的靈活應(yīng)用,公式的恰當(dāng)選擇,數(shù)學(xué)思想方法的合理使用上。尤其是數(shù)學(xué)思想方法,可以簡(jiǎn)化運(yùn)算,提高速度。其中數(shù)形結(jié)合的思想、函數(shù)與方程的思想,等價(jià)轉(zhuǎn)化的思想方法經(jīng)常被運(yùn)用在簡(jiǎn)化運(yùn)算中。