梁宏暉
高中數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)包含數(shù)學(xué)抽象、邏輯推理、數(shù)學(xué)建模、數(shù)學(xué)運算、直觀想象、數(shù)據(jù)分析六個方面,這六個方面也是高考考查的重點,其中,數(shù)學(xué)運算能力是這些數(shù)學(xué)能力中必不可少的重要組成部分,屬于新課標(biāo)要求的基本能力之一.離開了運算,數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)就變成“無源之水”、“無本之木”.在高中數(shù)學(xué)試卷中含有運算內(nèi)容的題目占絕大多數(shù),因此,數(shù)學(xué)運算能力的高低很大程度上影響著學(xué)生的數(shù)學(xué)總成績,可以說“成也運算,敗也運算”.
目前,高中數(shù)學(xué)運算能力的現(xiàn)狀是:大部分高中生運算能力比較薄弱.每次數(shù)學(xué)考試后,總能聽到學(xué)生在抱怨自己的運算能力太差,“又算錯了好幾道題”、“運算量大得令人害怕”.運算能力的下降,不僅影響了學(xué)生思維能力的發(fā)展,也挫傷了學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的信心,從而影響高中數(shù)學(xué)教學(xué)質(zhì)量的提高.
“工欲善共事,必先利其器.”要提升高中生的數(shù)學(xué)運算能力,就必須從數(shù)學(xué)運算能力的基本特征出發(fā),分析造成高中生運算能力下降的原因,進(jìn)而提出解決問題的對策.
1 運算能力的基本特征
運算能力是思維和計算這兩種能力的有機(jī)結(jié)合,它不僅要求學(xué)生能夠根據(jù)法則、公式、定理進(jìn)行列式正確計算,而且要求學(xué)生能夠理解算理,根據(jù)條件尋求合理、簡便的運算途徑.運算的結(jié)果具有存在性、確定性和最簡性.
運算能力有兩個基本特征:一是運算能力的層次性.運算能力的層次性是指不同類別的數(shù)學(xué)運算都是由簡單到復(fù)雜、由具體到抽象、由低級到高級形成和發(fā)展起來的.比如,不掌握有理數(shù)的計算,就不可能掌握實數(shù)的計算;不掌握整式的計算,不可能掌握分式的計算;不掌握有限運算,就不可能掌握無限運算等等.因此,對運算的認(rèn)識和掌握也必須是有序、有層次的,并且是隨著知識面的逐步拓寬、內(nèi)容的不斷加深而逐步發(fā)展的.二是運算能力的綜合性.運算能力的綜合性是指運算能力既不能離開具體的數(shù)學(xué)知識而孤立存在,又不能離開其他能力而獨立發(fā)展,運算能力與記憶能力、觀察能力、理解能力、聯(lián)想能力、表述能力等各種數(shù)學(xué)能力相互聯(lián)系支持著.因此,運算能力的問題是一個綜合問題,在中學(xué)各門理科的教學(xué)過程中,教師要努力培養(yǎng)學(xué)生的運算能力,不斷引導(dǎo),逐漸積累、提高.
對于高中數(shù)學(xué)運算能力的要求大致可分為三個層次:第一,計算的準(zhǔn)確性,這是基本要求.第二,計算的合理、簡捷、迅速.這是較高要求.第三,計算的技巧性、靈活性.這是高標(biāo)準(zhǔn)要求.教師要引導(dǎo)學(xué)生在思想上一定要充分認(rèn)識到提高運算能力的重要性,把運算技能上升到能力的層次上,把運算的技巧與發(fā)展思維融合在一起.
2影響學(xué)生運算能力的因素
針對學(xué)生的計算能力做如下調(diào)查(見圖1).
任何事情的發(fā)生都有其內(nèi)因和外因.因此,可以從內(nèi)外這兩個方面來分析探究學(xué)生數(shù)學(xué)運算能力降低的原因.
2.1思想重視不足
不少學(xué)生進(jìn)入高中后,放松了對數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí),認(rèn)為高中和初中差不多,只要稍作努力就能應(yīng)對高中數(shù)學(xué),應(yīng)對高考,一開始在思想上就對數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)放松許多.還有部分學(xué)生在思想上對運算能力重視不足,忽視對運算能力的訓(xùn)練,甚至有畏避心理,久而久之,運算能力下降.我們常常會看到有些學(xué)生在考試時能理解題意卻因為運算失誤沒有得分,他們總認(rèn)為是“粗心”、“馬虎”造成的,以此作為理由,想當(dāng)然認(rèn)為下一次考試只要細(xì)心就可以了.殊不知,運算是一種長期訓(xùn)練有素的能力,“隨風(fēng)潛入夜,潤物細(xì)無聲”,它不是僅憑一兩天的細(xì)心運算就能解決的問題.
這道選擇題很多學(xué)生做錯,選B的學(xué)生忽略集合B中x∈Z,選C的學(xué)生忽略集合A中的對數(shù)函數(shù)真數(shù)一定要大于0這個條件.學(xué)生做題時候會很開心,可是考完后會發(fā)現(xiàn)都做錯,這就是思維不嚴(yán)謹(jǐn)以及平常忽略這種基礎(chǔ)性題目的練習(xí),或者說對于這類題目易錯點理解不到位.
2.2解題習(xí)慣不好
俗話說“光看不練假把式”.有不少學(xué)生,在平時數(shù)學(xué)解題時只滿足于找到思路,解題喜歡光看題目,在腦子里想想而已,不愛動手去算,尤其不愛規(guī)范解答,嫌計算太麻煩,存在著非常嚴(yán)重的惰性心理,調(diào)查發(fā)現(xiàn),那些運算能力差的學(xué)生在課堂上或者課后作業(yè)做運算題時喜歡心算、口算,甚至有的會直接觀望,等待別人的計算結(jié)果,這種眼高手低的偷懶危害極大.一是只看題目,不動手去算,導(dǎo)致“思路會,算不對”,或者“會而不對,對而不全”.所謂的“看懂”,并不意味著“做對”.二是看似節(jié)省時間,其實是失去了訓(xùn)練運算能力的機(jī)會.“拳不離手,曲不離口”,工夫都在平時.平時如果缺乏解題訓(xùn)練,一到考場上往往手忙腳亂,出現(xiàn)想到的行不通,想到的不全面,想到的不是最簡捷的,運算稍微難點,便棄題而逃,半途而廢,失分驚人.
2.3教師引導(dǎo)不當(dāng)
“師者,所以傳道受業(yè)解惑也,”教師的一言一行會深刻影響著學(xué)生.教師需要積極引導(dǎo),才能讓學(xué)生對數(shù)學(xué)的運算加強(qiáng)重視.所以說,數(shù)學(xué)教師必須認(rèn)真地考慮到運算當(dāng)中出現(xiàn)的問題,才可以徹底地解決學(xué)生在運算方面的薄弱問題.然而,在現(xiàn)實教學(xué)過程中,在進(jìn)行相關(guān)的講解時,有些教師過分偏重于分析解題思路,不注重解題的規(guī)范要求,很少進(jìn)行解題過程的示范,對基本的運算相對忽略,這就容易導(dǎo)致數(shù)學(xué)教學(xué)陷入誤區(qū),更加劇了學(xué)生不愛規(guī)范解題的不良習(xí)慣的養(yǎng)成.其中最為明顯的是,在展開高三數(shù)學(xué)復(fù)習(xí)教學(xué)時,對于那些具有很強(qiáng)綜合性的題目,教師往往會覺得復(fù)習(xí)時間非常緊迫,從而過分地重視解題思路的梳理及方法的講解,并沒有意識到學(xué)生雖然會做這類題目,卻未必可以得高分、滿分,
3 提升學(xué)生運算能力的策略
提升學(xué)生的運算能力,應(yīng)該貫徹在高中數(shù)學(xué)教學(xué)的全過程,教師應(yīng)認(rèn)真挖掘運算題中的能力因素,加強(qiáng)對學(xué)生基本功的訓(xùn)練,注重針對性訓(xùn)練,學(xué)生的運算能力就一定會得到長足的提高.
3.1 訓(xùn)練認(rèn)真審題
有下棋經(jīng)歷的人都知道“一著不慎,全盤皆輸”的道理,審題的重要性也是如此,做一道運算題,首先要做到審視性讀題、多角度觀察、綜合性思考,以確定運算方向,過好審題關(guān).但很多學(xué)生認(rèn)為,審題與解題相比,簡單多了,所以他們往往忽略審題環(huán)節(jié),不深入剖析題目中的相關(guān)要素,匆匆提筆解題,因此在解題運算過程中,經(jīng)常出現(xiàn)這樣的問題:數(shù)字在移動的過程中錯誤了,運算符號看錯了,特別在脫式計算中,部分學(xué)生對運算順序和運算規(guī)律置之不理,憑感覺去算.像這類學(xué)生,因為有不審題的陋習(xí),無視約定俗成的運算順序,也不去分析算式本身的意義,以致于出現(xiàn)低級錯誤,因此,抓好認(rèn)真審題的訓(xùn)練勢在必行.審題訓(xùn)練能夠有效培養(yǎng)學(xué)生最初定向能力,增進(jìn)運算方向的正確性.首先,教師在教授數(shù)學(xué)概念時,應(yīng)讓學(xué)生從語義和語法兩方面學(xué)習(xí),經(jīng)常對概念進(jìn)行書面或口頭的表達(dá).其次,學(xué)生拿到題目后,要先細(xì)致觀察,分析題目特點,確定運算方向,有目的地運算,遇到特殊題目則要牢牢記住特征,采用解題技巧.
3.2訓(xùn)練良好習(xí)慣
學(xué)生運算能力低,除了概念不清,沒有真正理解算理和熟練地掌握算法等原因之外,沒有養(yǎng)成良好的運算習(xí)慣也是重要原因之一.有的學(xué)生書寫不規(guī)范,書寫數(shù)字、運算符號時字跡潦草,抄錯數(shù)字和符號;有的學(xué)生沒有養(yǎng)成檢驗的習(xí)慣,題目算完便了事,同一次練習(xí),同樣性質(zhì)的題目,有時算對,有時算錯.所以要想提高學(xué)生的運算能力,還要注重培養(yǎng)學(xué)生良好的運算習(xí)慣.
一是要培養(yǎng)學(xué)生良好書寫的習(xí)慣.在教學(xué)中,教師要嚴(yán)格要求學(xué)生做到:書寫要工整、整潔,格式要規(guī)范,不能潦草;對題目中的數(shù)字、小數(shù)點、運算符號的書寫必須符合規(guī)范、清楚,防止錯寫、漏寫數(shù)字和運算符號;數(shù)字間的間隔要適宜,草稿上排豎式要條理清楚,數(shù)位要對齊,二是要培養(yǎng)學(xué)生及時檢驗的習(xí)慣.學(xué)生在做完運算題后一定要學(xué)會自查、自檢,檢查時要耐心細(xì)致,逐一檢查,要檢查數(shù)字、符號抄寫是不是正確,要檢查演算過程、步驟,根據(jù)各種相應(yīng)的計算法則耐心細(xì)致地計算,看看得數(shù)是否準(zhǔn)確等,比如可以采用特殊值或代入法檢查自己的答案,一旦發(fā)現(xiàn)自己計算結(jié)果有誤,就仔細(xì)檢查自己的運算過程,力爭找出漏洞并修正,這樣做會克服粗心大意的毛病,會極大提高運算的正確率,對于學(xué)生作業(yè)中的錯誤,教師要敦促學(xué)生及時訂正,并認(rèn)真分析出現(xiàn)錯誤的原因,避免今后再出現(xiàn)同類錯誤.
此外,在教學(xué)中,教師要以身作則,作好學(xué)生的表率.比如解題教學(xué),審題在前,分析在后;板書簡明,重點突出.課堂上教師展現(xiàn)出良好的運算習(xí)慣,對學(xué)生的影響顯然是潛移默化的.
3.3訓(xùn)練一題多解
高考是學(xué)生在一定單位時間內(nèi)完成定量試題的解答,這就要求考生答題時要準(zhǔn)確而且迅速.運算速度是運算能力的重要標(biāo)志,要想算得快,就必須使運算方法合理,重視對運算程序的優(yōu)化,化復(fù)雜為簡單.因為在解題中,算法越簡單不僅運算速度越快而且出錯概率越低.而數(shù)學(xué)解題時往往途徑很多,同一個問題??捎貌煌乃悸泛头椒ń鉀Q,一題多解,如果方法選擇合理,速度自然會提高.這就要求學(xué)生善于在多種解法當(dāng)中選擇簡捷的方法,選優(yōu)而從,從而提高解題的速度和效率.為此,教師需要抓好一題多解的訓(xùn)練,要有意識地引導(dǎo)學(xué)生從多種解法當(dāng)中優(yōu)先選擇簡捷方法,重視學(xué)生思維品質(zhì)的培養(yǎng),提升思維層次,培養(yǎng)學(xué)生運算的熟練性、靈活性,能迅速、合理地進(jìn)行運算,提高運算正確率和運算速度.
有的學(xué)生缺乏靈活性意識,往往只會機(jī)械地死記公式,生搬硬套,結(jié)果是“賠了夫人又折兵”,既花費了大量時間,又不能求出正確的答案.這就需要教師在概念教學(xué)中應(yīng)注意引導(dǎo)學(xué)生理解概念,提醒學(xué)生應(yīng)注意公式與法則的適用條件,防止亂套公式,努力克服與減少學(xué)生思維中出現(xiàn)的表面性與絕對化的毛病.教師還可以教會學(xué)生熟記一些常用的數(shù)據(jù),如平方數(shù)、勾股數(shù)等等,并能熟練地運用一些常用的變形手段.
還有不少學(xué)生做題時往往采用較為繁瑣的方法,即使繁冗復(fù)雜,也毫不在乎,認(rèn)為只要答案做對就行了,但是這就造成解題時間不夠用,題目往往會做卻做不完.究其原因,是因為他們不善于聯(lián)想,不能根據(jù)實際問題的條件與結(jié)論選擇最恰當(dāng)?shù)倪\算方法.針對這一情況,教師在講評試題時,可以通過對例題的多種解法,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行類比聯(lián)想、對比聯(lián)想等,并從中歸納出最簡便的解法.教師也可以變換例題的條件、結(jié)論或形式,使一個例題起到幾個例題的作用,這對培養(yǎng)學(xué)生的熟練運算能力都是非常有利的.
“道阻且長,行則將至.”數(shù)學(xué)運算能力不是一朝一夕就能形成、提升的,而是一個長期和連續(xù)的過程.新課改、新高考都要求教師更加重視對高中生數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的培養(yǎng),數(shù)學(xué)運算能力作為核心素養(yǎng)的基礎(chǔ)組成部分,對學(xué)生未來的發(fā)展起著不可忽視的作用.在實際教學(xué)中,唯有師生共同努力,尋求更好的“教”法和“學(xué)”法,不斷提高學(xué)生的運算水平和運算能力,培養(yǎng)學(xué)生的運算思維,從而提高學(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng),促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展.
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