潘丙理
【摘要】數(shù)學(xué)運(yùn)算素養(yǎng)是高中數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)中必不可缺的一項(xiàng)重要內(nèi)容,貫穿于整個(gè)高中生涯的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中,對(duì)高中生的綜合發(fā)展有著不可小覷的影響.但是在目前的教學(xué)中發(fā)現(xiàn),許多學(xué)生的數(shù)學(xué)運(yùn)算素養(yǎng)較差,主要是因?yàn)樗麄儗?duì)數(shù)學(xué)運(yùn)算缺乏足夠的興趣,不能對(duì)運(yùn)算中產(chǎn)生錯(cuò)誤的原因及時(shí)分析和歸納,缺少反思,導(dǎo)致他們的運(yùn)算能力發(fā)展受限.因此,文章基于教學(xué)實(shí)踐,從“理解問題情境”“掌握運(yùn)算法則”“探究運(yùn)算思路”“正確認(rèn)識(shí)運(yùn)算”“培養(yǎng)運(yùn)算習(xí)慣”以及“改進(jìn)教學(xué)方式”幾點(diǎn)論述了高中生數(shù)學(xué)運(yùn)算素養(yǎng)的培養(yǎng)對(duì)策.
【關(guān)鍵詞】高中生;數(shù)學(xué)運(yùn)算素養(yǎng);現(xiàn)狀;培養(yǎng)對(duì)策
【基金項(xiàng)目】本文為南寧市教育科學(xué)“十四五”規(guī)劃2021年度B類課題“基于數(shù)學(xué)運(yùn)算素養(yǎng)培養(yǎng)的高中數(shù)學(xué)教學(xué)策略研究”(立項(xiàng)編號(hào):2021B051)的研究成果
引 言
《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2022年版)》(以下簡(jiǎn)稱新課標(biāo))倡導(dǎo)教師聚焦學(xué)生的核心素養(yǎng),在課堂上彰顯學(xué)生“主體”地位,及時(shí)關(guān)注學(xué)生的個(gè)性需求,要針對(duì)高中生身心發(fā)展的規(guī)律和實(shí)際需求來組織教學(xué)活動(dòng),引領(lǐng)學(xué)生在習(xí)得學(xué)科基本知識(shí)的同時(shí)掌握一定的運(yùn)算素養(yǎng),使他們可以結(jié)合已有的知識(shí)將數(shù)學(xué)問題解決.由此可見,新課標(biāo)對(duì)數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的培育做出了具體的要求,在開展教學(xué)中教師要將其作為重要依據(jù),加強(qiáng)對(duì)高中生數(shù)學(xué)運(yùn)算素養(yǎng)的關(guān)注和重視,通過多種有效的手段來增強(qiáng)學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)運(yùn)算的興趣和自信,逐步提升他們這一關(guān)鍵素養(yǎng).
一、高中生數(shù)學(xué)運(yùn)算素養(yǎng)培養(yǎng)的現(xiàn)狀分析
(一)學(xué)生方面
1.學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)運(yùn)算的興趣和信心不足
與初中階段相比,高中數(shù)學(xué)在內(nèi)容和難度上都有較大的變化,對(duì)學(xué)生而言有一定的困難,在初中成績(jī)一般的學(xué)生往往進(jìn)入高中后就覺得數(shù)學(xué)太難、跟不上進(jìn)度,對(duì)于數(shù)學(xué)運(yùn)算缺乏足夠的興趣和自信,從而對(duì)自己的能力或智商產(chǎn)生懷疑,覺得自己不管如何努力也無法提高數(shù)學(xué)運(yùn)算的能力.比如,在學(xué)習(xí)“三角函數(shù)的化簡(jiǎn)”這部分內(nèi)容時(shí),學(xué)生們就會(huì)因?yàn)槠渲卸鄻拥淖冃?、繁多的公式而覺得這個(gè)知識(shí)很難,經(jīng)常會(huì)抱怨“這個(gè)不容易學(xué)”等,從而對(duì)運(yùn)算產(chǎn)生消極、抵觸的情緒.
2.學(xué)生對(duì)運(yùn)算出錯(cuò)的歸因不當(dāng)
在進(jìn)行數(shù)學(xué)運(yùn)算的過程中學(xué)生難免會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤,只有對(duì)錯(cuò)誤的原因進(jìn)行及時(shí)歸納和分析才能找出解題思維上的局限,從而加以改進(jìn).但是目前大部分學(xué)生對(duì)于練習(xí)中運(yùn)算出錯(cuò)的歸因不及時(shí)、不恰當(dāng),很多時(shí)候單純地以為是自己粗心大意了,最多就是感嘆一下“下次注意”,并不會(huì)對(duì)這類錯(cuò)誤展開針對(duì)性的總結(jié)和分析.實(shí)際上,這些他們看似因?yàn)榇中亩傅牡图?jí)錯(cuò)誤,往往是因?yàn)閷W(xué)生對(duì)某個(gè)知識(shí)掌握得不深刻引起的,導(dǎo)致今后在遇到類似運(yùn)算題時(shí)還會(huì)照樣出錯(cuò).
3.學(xué)生對(duì)運(yùn)算錯(cuò)題的歸納總結(jié)反思不夠
錯(cuò)題對(duì)高中生來說是非常寶貴的資源,只有從錯(cuò)誤中反思才能讓學(xué)生真正意識(shí)到某個(gè)知識(shí)的重要性,在數(shù)學(xué)運(yùn)算中也是如此.現(xiàn)階段很多學(xué)生對(duì)自己運(yùn)算錯(cuò)題的歸納、總結(jié)不夠到位,很少對(duì)運(yùn)算錯(cuò)誤的類型進(jìn)行反思,這樣就會(huì)導(dǎo)致他們的運(yùn)算素養(yǎng)很難得到大幅提升.由于缺乏對(duì)運(yùn)算錯(cuò)題類型的總結(jié)、歸納,所以學(xué)生也未能養(yǎng)成及時(shí)反思的良好運(yùn)算習(xí)慣,不利于運(yùn)算素養(yǎng)培養(yǎng)的發(fā)展.
(二)教師方面
1.教師對(duì)數(shù)學(xué)運(yùn)算的重視程度不夠
由于教師長(zhǎng)期受應(yīng)試教育思想的束縛和限制,在具體的教學(xué)中還是把側(cè)重點(diǎn)放在了對(duì)教材知識(shí)的傳輸、提高學(xué)生的成績(jī)上,一味地把提高分?jǐn)?shù)當(dāng)作教學(xué)的目標(biāo),所以在課堂上為了讓學(xué)生掌握更多的知識(shí)就會(huì)給他們?cè)O(shè)計(jì)大量的練習(xí)題,增加了課堂的容量,并認(rèn)為“量大就是好”,期望通過練習(xí)就能讓學(xué)生的運(yùn)算能力得到提高.殊不知這樣只會(huì)給學(xué)生帶來較大的課堂壓力,使他們疲于完成練習(xí)題,而失去了對(duì)運(yùn)算題進(jìn)行反思、總結(jié)的機(jī)會(huì),造成他們只能按照固定的思路來完成運(yùn)算,阻礙了高中生運(yùn)算素養(yǎng)的有效提升.
2.教師對(duì)學(xué)生缺乏耐心的指導(dǎo)
很多數(shù)學(xué)教師為了在課上給學(xué)生講更多的教學(xué)內(nèi)容,很少對(duì)運(yùn)算的具體過程進(jìn)行細(xì)致的講解,而是讓學(xué)生在課下自己完成,但是高中生面臨著比較緊張的學(xué)業(yè)和較多的作業(yè)任務(wù),他們能夠在課下自己消化、掌握運(yùn)算過程的屈指可數(shù),這就導(dǎo)致學(xué)生運(yùn)算素養(yǎng)難以得到有效培養(yǎng).由此可見,教師在課堂上缺乏對(duì)學(xué)生耐心地指導(dǎo),沒有帶領(lǐng)學(xué)生共同分析運(yùn)算的過程、思路以及法則等,很少給學(xué)生提供討論的空間,這導(dǎo)致他們難以體會(huì)數(shù)學(xué)運(yùn)算的樂趣和成就感,不利于促進(jìn)運(yùn)算素養(yǎng)的進(jìn)一步發(fā)展.
二、高中生數(shù)學(xué)運(yùn)算素養(yǎng)的培養(yǎng)對(duì)策
(一)理解問題情境,明晰運(yùn)算對(duì)象
讓學(xué)生明確運(yùn)算的對(duì)象是保障運(yùn)算順利進(jìn)行的重要基礎(chǔ),如果他們連運(yùn)算的對(duì)象都不清楚的話,就難以保證運(yùn)算結(jié)果的正確性.因此在數(shù)學(xué)運(yùn)算教學(xué)中,教師應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生對(duì)題目進(jìn)行仔細(xì)地閱讀,從中提煉比較關(guān)鍵的信息,充分理解題目中的問題情境,弄清楚運(yùn)算的對(duì)象,為接下來運(yùn)算方法的選擇、具體的運(yùn)算過程提供基礎(chǔ).
例1 如圖1所示,動(dòng)物園要建造一面靠墻的2間面積相同的矩形熊貓居室,如果可供建造圍墻的材料總長(zhǎng)是30米,那么寬x(單位:m)為多少才能使所建造的每間熊貓居室面積最大?每間熊貓居室的最大面積是多少?
(二)掌握運(yùn)算法則,重視知識(shí)生成
只有學(xué)生熟練的、靈活地掌握運(yùn)算法則,才能提高數(shù)學(xué)運(yùn)算的速度,但是在高中階段學(xué)生需要面臨繁多的公式和法則,還需要掌握晦澀的概念,他們?cè)谶M(jìn)行運(yùn)算的過程中會(huì)用錯(cuò)法則,從而影響運(yùn)算的結(jié)果.因此,教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生對(duì)運(yùn)算法則進(jìn)行針對(duì)性的學(xué)習(xí)和記憶,不能靠死記硬背去記住公式、定理,而是重視知識(shí)的生成,了解這個(gè)法則生成的過程,從而才能更好地記住和運(yùn)用它.
例如,以“三角函數(shù)的誘導(dǎo)公式”為例,如果學(xué)生通過死記硬背的方式是無法做到自如運(yùn)用的.所以教師可以在課堂上向?qū)W生滲透一個(gè)簡(jiǎn)單、好記的口訣———“奇變偶不變,符號(hào)看象限.”以口訣的方式加強(qiáng)他們對(duì)公式的記憶.
(三)探究運(yùn)算思路,優(yōu)化運(yùn)算路徑
如果說明確運(yùn)算的對(duì)象是保障運(yùn)算順利進(jìn)行的重要基礎(chǔ),令學(xué)生熟練地掌握運(yùn)算法則是提高數(shù)學(xué)運(yùn)算的流暢性的保障,那么對(duì)不同運(yùn)算思路的探究是促進(jìn)學(xué)生運(yùn)算路徑不斷優(yōu)化的核心,能夠提高運(yùn)算的整體效率.因此,教師應(yīng)帶領(lǐng)學(xué)生共同探究不同的運(yùn)算思路,盡可能地讓學(xué)生選擇運(yùn)算步驟比較少、變形比較簡(jiǎn)單的運(yùn)算路徑,這樣一來就可以避免出現(xiàn)錯(cuò)誤,從而縮短運(yùn)算的時(shí)間,使他們快速得出運(yùn)算的結(jié)果.
這道題目主要是考查學(xué)生是否可以利用三角函數(shù)的關(guān)系進(jìn)行化簡(jiǎn)求值,他們?cè)诮鉀Q這個(gè)問題之前已經(jīng)具備了相關(guān)的知識(shí)經(jīng)驗(yàn),學(xué)過了如何利用三角函數(shù)的關(guān)系來“知一求二”.所以大部分學(xué)生最先想到的就是這種運(yùn)算步驟多、運(yùn)算煩瑣的解決方法.這時(shí)候教師就應(yīng)該啟發(fā)學(xué)生的思維,使他們探究不同的運(yùn)算思路,想一想是否還有其他的解法,最后通過對(duì)比、分析選出最佳的運(yùn)算路徑,從而優(yōu)化運(yùn)算的速度.
(四)正確認(rèn)識(shí)運(yùn)算,激發(fā)學(xué)習(xí)興趣
部分學(xué)生總片面地以為數(shù)學(xué)運(yùn)算中最重要的就是掌握方法和思路,覺得只要自己可以算出結(jié)果就可以,但是對(duì)于運(yùn)算的具體過程是否合理、運(yùn)算策略選擇得是否最佳等缺乏足夠的重視,這也是導(dǎo)致學(xué)生運(yùn)算素養(yǎng)較低的原因之一.因此,為了提高他們的數(shù)學(xué)運(yùn)算素養(yǎng),教師必須引導(dǎo)學(xué)生正確認(rèn)識(shí)運(yùn)算,要讓學(xué)生明白數(shù)學(xué)運(yùn)算不僅僅是對(duì)所學(xué)公式、法則的簡(jiǎn)單應(yīng)用,更重要的是對(duì)題目中的信息進(jìn)行挖掘、對(duì)運(yùn)算思路進(jìn)行對(duì)比和探究,選擇最科學(xué)的運(yùn)算方法等,使學(xué)生正確認(rèn)識(shí)運(yùn)算,并通過有效的引導(dǎo)來激發(fā)他們對(duì)運(yùn)算的興趣.
例如,在實(shí)際的教學(xué)中教師不能過于突出對(duì)知識(shí)的“講”,而是要給學(xué)生提供更多自主思考、探究的空間和時(shí)間,并針對(duì)本班學(xué)生的學(xué)情和認(rèn)知水平設(shè)計(jì)相應(yīng)的運(yùn)算訓(xùn)練,讓學(xué)生自己思考、探索,訓(xùn)練其運(yùn)算能力.如果學(xué)生探索出不同的運(yùn)算思路和方法,教師則要及時(shí)對(duì)他們進(jìn)行鼓勵(lì)性的評(píng)價(jià),讓學(xué)生在教師的表?yè)P(yáng)中建立自信,從而提高他們今后參與數(shù)學(xué)運(yùn)算的積極性.再如,教師可以給學(xué)生布置課后的小任務(wù),讓他們玩數(shù)獨(dú)游戲,這樣的小游戲不僅可以激發(fā)高中生的運(yùn)算興趣,還有利于鍛煉他們的運(yùn)算能力,并豐富學(xué)生的課余生活,從而促進(jìn)其綜合發(fā)展.
(五)培養(yǎng)運(yùn)算習(xí)慣,形成堅(jiān)強(qiáng)意志
形成良好的運(yùn)算習(xí)慣對(duì)于提升高中生的數(shù)學(xué)運(yùn)算素養(yǎng)有著較大的作用,但在上文提到過,很多學(xué)生都未能形成較好的運(yùn)算習(xí)慣,他們對(duì)于運(yùn)算中的錯(cuò)誤原因不能及時(shí)歸納、分析,導(dǎo)致再遇到類似的題目時(shí)還是出錯(cuò).因此,教師要注重對(duì)高中生數(shù)學(xué)運(yùn)算習(xí)慣的培養(yǎng),除了向他們傳輸知識(shí),還要培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)、有效的運(yùn)算習(xí)慣,從而循序漸進(jìn)地提高他們的數(shù)學(xué)運(yùn)算素養(yǎng).
教師要幫助學(xué)生養(yǎng)成仔細(xì)審題的好習(xí)慣,這是促進(jìn)學(xué)生正確運(yùn)算的重要前提,可以讓他們保持一定的耐心,如果一遍沒有讀懂題目中的信息那就再讀一遍,直到提煉出關(guān)鍵的信息為止.此外,教師要引導(dǎo)學(xué)生建立一個(gè)草稿本,要求他們?cè)谧约旱牟莞灞旧蠈懗稣_的、規(guī)范的解題過程.草稿本不僅有助于學(xué)生更好地檢查、核對(duì)自己運(yùn)算的過程,還能夠使他們形成良好的運(yùn)算習(xí)慣.
同時(shí),教師要引導(dǎo)學(xué)生在完成運(yùn)算后及時(shí)檢驗(yàn),不僅要檢驗(yàn)自己的運(yùn)算過程,更要檢驗(yàn)最終的運(yùn)算結(jié)果.
(六)改進(jìn)教學(xué)方式,提高教學(xué)效果
在高中數(shù)學(xué)運(yùn)算教學(xué)中,教師需要在認(rèn)真研讀教材的基礎(chǔ)上,不斷創(chuàng)新并優(yōu)化自身的教學(xué)方式,采取多樣的、有效的且新穎的教學(xué)方法來吸引學(xué)生的目光和興趣,讓他們主動(dòng)參與到數(shù)學(xué)運(yùn)算中.在教師的引導(dǎo)和所提問題的驅(qū)動(dòng)之下,學(xué)生能夠進(jìn)行主動(dòng)探索,激活運(yùn)算思維,找到問題的多種運(yùn)算路徑,在此過程中提高運(yùn)算能力和素養(yǎng).
例如,教師在課堂上擺脫了以教材為主的局限性,而是利用多媒體課件給學(xué)生展示了一道例題的解法,題目是:已知△ABC的三個(gè)頂點(diǎn)的坐標(biāo),A(5,1),B(7,-3),C(2,-8),請(qǐng)你求出它的外接圓方程.然后教師給學(xué)生呈現(xiàn)了例題的解法:
如此一來可以使學(xué)生對(duì)題目的解法形成比較直觀的感知,接著教師為學(xué)生講解這道題的解題思路,也會(huì)指出學(xué)生們?cè)谧鲱}時(shí)容易出現(xiàn)的錯(cuò)誤,如有的學(xué)生不會(huì)解三元二次方程組,所以教師可結(jié)合多媒體給他們講解示范,讓學(xué)生知道如何去解決三元二次方程組,以供學(xué)生模仿、學(xué)習(xí),并鼓勵(lì)他們總結(jié),促進(jìn)其運(yùn)算素養(yǎng)的不斷提高.
結(jié)束語(yǔ)
綜上所述,數(shù)學(xué)運(yùn)算素養(yǎng)的不足不僅會(huì)影響學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)課程的興趣,還會(huì)導(dǎo)致成績(jī)難以提高,甚至影響其他素養(yǎng)的發(fā)展.因此,在新課標(biāo)不斷修訂與完善的大趨勢(shì)下,教師應(yīng)從以往的“知識(shí)教育”向“素養(yǎng)教育”進(jìn)行轉(zhuǎn)變,加強(qiáng)對(duì)數(shù)學(xué)運(yùn)算的重視度,在課堂上多為學(xué)生提供理解問題的情境,引導(dǎo)他們掌握運(yùn)算的思路和法則,注重培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)運(yùn)算的習(xí)慣,通過改進(jìn)教學(xué)的方式來增進(jìn)學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)運(yùn)算的興趣,確保學(xué)生的運(yùn)算素養(yǎng)能夠得到穩(wěn)步提升.
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