福建省泉州第一中學 王文體
數(shù)學知識來源于生活,也指導著生活,通過運算教學,不僅可以鍛煉學生的運算能力,更重要的是可以培養(yǎng)學生在生活中解決實際問題的能力,提高學生的探究能力。中學數(shù)學教師通過在運算課堂上培養(yǎng)學生的數(shù)學思維,有助于提高他們的個人綜合能力,更好地掌握運算技能。
運算能力是學生數(shù)學能力的體現(xiàn),間接反映了學生的數(shù)學核心素養(yǎng)。對于中學生來說,數(shù)學運算主要包括代數(shù)、不等式、函數(shù)等幾個部分,學生在學會運算算式的基礎上,解決數(shù)學問題,尤其是復雜的數(shù)學問題,要求學生具備多方面的能力,并不僅僅是會解題就可以的。在解決問題的過程中,需要學生不斷地分析運算對象、運用運算規(guī)律、計算運算結果、檢驗運算結果。比如在選擇運算方式的過程中,學生就需要對題干進行推理,有利于考查學生的推理能力、知識應用能力以及想象能力。所以說,數(shù)學運算的教學過程是對綜合素養(yǎng)全面考查和培養(yǎng)的過程,學生所學到的運算能力也就是對數(shù)學核心素養(yǎng)的體現(xiàn)。
在中學數(shù)學課堂上,很多學生感覺相較于小學知識,中學知識有了很大的難度,尤其是中學階段的計算部分開始學習函數(shù)計算,學生難以理解。并且中小學數(shù)學知識跨越性較大,學生很難從已有的認知水平來深化對中學數(shù)學知識的學習。因此,學生由于學習枯燥、沒有學習動力而造成的厭學等現(xiàn)象屢見不鮮。但是,數(shù)學知識來源于生活,也應用于生活、指導著社會生活。數(shù)學教師在教學過程中可以充分發(fā)揮數(shù)學知識這一特性,利用聯(lián)系生活情景的方式引導學生融入數(shù)學課堂中,讓他們感受到數(shù)學知識的魅力,從而在解題過程中培養(yǎng)自己的核心素養(yǎng)。
例如,在七年級學習“解直角三角形”中,教師為了讓學生更快速地融入課堂上,提高學習興趣,可以利用他們在日常生活中熟悉的三角形為教具,將其帶到課堂上。同時,教師也可以在課堂上詢問學生:“同學們,你們可以找到生活中的直角三角形嗎?”在學生紛紛回答自行車鋼棚、紅領巾時,教師就可以將其趁熱打鐵,為學生編制一個生活情景:“某自行車制造廠要制作自行車的鋼棚,已知該鋼棚的兩個邊a、c對應的角分別是90 度和30 度,另一條邊b為0.3 米,請幫助這一技術人員求出a、c的長?!睂W生紛紛利用生活中對自行車形狀的認識,在圖紙上畫出相關的圖形,然后根據(jù)勾股定理來解題,可以解出另外兩條邊的邊長。由此可見,讓學生根據(jù)他們的生活常識進行計算知識的學習,可以讓學生更快速地融入運算情境中,并綜合發(fā)揮了學生的想象思維和抽象思維,提高了學生的個人素養(yǎng)。
相對于小學數(shù)學的運算內(nèi)容,在中學數(shù)學中更多的是數(shù)字之間的多元運算,而培養(yǎng)學生的核心素養(yǎng)強調(diào)的也就是學生可以利用多元化的思維進行數(shù)學問題的快速解決,從而在解決問題的過程中培養(yǎng)學生的數(shù)學思維,強化學生對數(shù)學數(shù)字的敏感度。對于中學生來講,這一時期的數(shù)學知識有了小學知識的積累,數(shù)學基礎較好,并且學生思維活躍,對于知識的學習有著強烈的好奇心,利用多元運算培養(yǎng)學生的個人能力,可以激發(fā)學生學習的熱情,深化他們的數(shù)學基礎,鍛煉他們的自主創(chuàng)新能力。
例如,在七年級上學期學生開始學習整式的乘除,這是初中年級運算的基礎,教師不僅要教會學生基本的運算原則和公式,還要讓學生在運用中可以舉一反三,培養(yǎng)他們靈活的數(shù)學思維,提高他們的創(chuàng)新能力,主動尋找解決問題的新方法。以加強學生對整式乘除的運算,提高對乘除公式的應用能力,做到可以靈活運用公式解決教材以及生活中的問題。如在學習“同底數(shù)冪乘除”時,教師首先為學生講授同底數(shù)冪的乘法,通過(23)2=23×23=23×2、(32)3=32×32×32=32×3、(a3)4=a3·a3·a3·a3=a3×4這三個例子,可推理得出(am)n=amn(m、n為正整數(shù)),從而得出了冪的乘方公式為“底數(shù)不變,指數(shù)相乘”這一結論。學生在學習到這一推導過程后,教師就可以讓他們自行進行冪的除法公式推導,學生根據(jù)上述推導過程,可自己舉例,如:25÷22=23=25-2;107÷103=104=107-3;a7÷a3=a4=a7-3,由此推出am÷an=am-n,得出“同底數(shù)冪相除,底數(shù)不變,指數(shù)相減”的規(guī)律。這一過程充分培養(yǎng)了學生的數(shù)學推理能力以及思維創(chuàng)新能力,為培養(yǎng)學生的數(shù)學核心素養(yǎng)奠定了基礎。
為了方便中學生理解和推理,中學教材中的運算都是由繁到簡的推理順序,其推理過程雖然簡單明了,但是由于太過繁瑣,以致學生在思考過程和解題過程中做不到對解題過程進行優(yōu)化,難以培養(yǎng)學生的實踐技能。但是在實際解題中,優(yōu)化解題過程可以幫助學生構建不同板塊知識之間的聯(lián)系,尤其是對于較難的數(shù)學運算過程,會考查到學生對多種運算公式和運算方法的運用,學生在解題過程中就是對這些公式和運算方法深化和應用的過程。當學生優(yōu)化了解題過程時,對于各個知識點之間的理解和聯(lián)系也就更深刻了。這是對知識實現(xiàn)由難變易,由繁變簡的體現(xiàn)。
學生這時可以和同桌之間互相探討,尋求一定的解題思路:首先,可以將第一個方程進行變形得到y(tǒng)=12-x,然后將其代入第二個方程中,這樣第二個方程就沒有y了,y這個變量就可以不再考慮,這一方程就轉(zhuǎn)化為了一元一次方程,解出x,然后也就可以求得y的值。其次,這里還有一種方法求解這個方程的值,教師可以引導學生用第二個方程減去第一個方程,第二個方程等號的左邊和右邊分別減去第一個方程的左邊和右邊,由此立刻求得x=8,代入后直接得到y(tǒng)的值。在計算完畢后,教師要為學生講解:這兩種方法分別利用了“代入消元”和“加減消元”兩種計算方法,將我們未知的多個函數(shù)轉(zhuǎn)化為可以求得的一個函數(shù),這就是對解題過程的優(yōu)化。學生在課堂上跟隨教師完成這一過程,會提高他們對數(shù)學知識的好奇心,增強他們學習的自信心,幫助他們提高數(shù)學技能。
綜上所述,中學學習階段是培養(yǎng)學生綜合素養(yǎng)的關鍵時期,教師要注重在課堂上講解知識的過程中為學生滲透核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。在初中數(shù)學課堂上,利用抽象的數(shù)字計算,是培養(yǎng)學生數(shù)學計算能力和抽象邏輯思維的重要方法,教師要不斷利用數(shù)學運算培養(yǎng)學生的舉一反三能力、知識探究能力、知識創(chuàng)新能力,以強化學生的個人綜合能力。