陳清先
【摘要】隨著時代的進(jìn)步和社會的需求,學(xué)生數(shù)學(xué)能力的培養(yǎng)成了高中數(shù)學(xué)教學(xué)的重要目標(biāo).在數(shù)學(xué)教學(xué)中,學(xué)生不僅要收獲知識,還可以培養(yǎng)自身的能力,教師需要幫助學(xué)生在學(xué)習(xí)中提高數(shù)學(xué)素養(yǎng),養(yǎng)成良好的數(shù)學(xué)習(xí)慣,促進(jìn)學(xué)生智力的開發(fā),以及數(shù)學(xué)運(yùn)算能力的培養(yǎng),進(jìn)而推動教學(xué)質(zhì)量和效率的提升,從而將學(xué)生培養(yǎng)成對社會有用的人才.文章對高中時期學(xué)生的數(shù)學(xué)運(yùn)算能力的發(fā)展現(xiàn)狀以及如何在教學(xué)中開展數(shù)學(xué)運(yùn)算能力的培養(yǎng)策略進(jìn)行探究.
【關(guān)鍵詞】高中數(shù)學(xué);運(yùn)算能力;教學(xué)策略
數(shù)學(xué)知識在生活中的應(yīng)用是極其廣泛的,在高中時期,為了更好地鍛煉學(xué)生的數(shù)學(xué)能力,教師需要在教學(xué)模式上做出一些創(chuàng)新,著重鍛煉學(xué)生的數(shù)學(xué)運(yùn)算能力,提升學(xué)生對數(shù)學(xué)知識的應(yīng)用能力,以便于吸引學(xué)生的興趣,豐富學(xué)生的知識,促使學(xué)生學(xué)業(yè)的進(jìn)步,從而培養(yǎng)可持續(xù)發(fā)展的學(xué)生,達(dá)到教學(xué)目的.
一、學(xué)生數(shù)學(xué)運(yùn)算能力在高中時期培養(yǎng)和鍛煉的現(xiàn)狀以及重要性
數(shù)學(xué)運(yùn)算能力的培養(yǎng)是學(xué)生提升自身水平的一種途徑,同時數(shù)學(xué)運(yùn)算能力是一種綜合能力,它不僅僅需要學(xué)生的計算能力強(qiáng),對學(xué)生的觀察能力、理解能力、想象能力以及推理能力也提出了較高的要求.在傳統(tǒng)教學(xué)中,學(xué)生的運(yùn)算能力普遍較低,無論是教師還是學(xué)生方面都有不足之處.
第一,教師自身的文化素養(yǎng)和能力不高,在講解知識時只是對書本的基本知識進(jìn)行講解,未對學(xué)生開展課外或者變式訓(xùn)練,學(xué)生對知識的學(xué)習(xí)只停留在表面,在遇到問題時沒有解題思路,無從下手.另外,在教學(xué)過程中,教師有可能為了趕進(jìn)度,只是講解一些簡單的概念性知識,這對學(xué)生的能力發(fā)展沒有起到絲毫的推進(jìn)作用,相反有著嚴(yán)重的阻礙效果.
第二,學(xué)生自身對數(shù)學(xué)這門學(xué)科的興致不高,同時沒有主動地進(jìn)行數(shù)學(xué)能力培養(yǎng),例如,在面對出錯的題型只是說:“我看錯條件了,這道題我會的.”然后就將正確答案寫在試卷上,這樣的行為反映出學(xué)生本身對數(shù)學(xué)知識的不重視,導(dǎo)致學(xué)習(xí)興趣不高.
數(shù)學(xué)運(yùn)算能力作為在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中最為基礎(chǔ)的一種能力,不但可以提升學(xué)生數(shù)學(xué)水平,也可以幫助學(xué)生在今后的社會中立足.比如,如果學(xué)生在計算時不小心將數(shù)據(jù)算錯,那么整個運(yùn)算步驟都有可能是無效的,由此看出,計算能力是培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)運(yùn)算能力的基礎(chǔ),若是有了好的計算能力,學(xué)生的運(yùn)算能力不僅可以得到了提高,思考創(chuàng)新能力也會隨之加強(qiáng).
二、數(shù)學(xué)運(yùn)算能力在高中階段培養(yǎng)的教學(xué)策略
(一)構(gòu)建數(shù)學(xué)教學(xué)情境
數(shù)學(xué)是最具有抽象性和研究性的課題.高中課堂教學(xué)對學(xué)生的獨(dú)立思考和創(chuàng)新探索能力提出了較高的要求,學(xué)生一時間無法適應(yīng)教學(xué)模式,也跟不上教學(xué)內(nèi)容,因此學(xué)生會對數(shù)學(xué)產(chǎn)生排斥甚至厭惡,這需要教師在教學(xué)中創(chuàng)建情境、豐富課堂形成,將知識轉(zhuǎn)變得生動有趣,學(xué)生學(xué)習(xí)也會感到快樂,而不是恐懼,從而提升教學(xué)質(zhì)量.
(三)培養(yǎng)一題多解的能力
在培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)運(yùn)算能力的過程中,不僅要幫助學(xué)生提升數(shù)學(xué)能力,更要促進(jìn)學(xué)生智力的發(fā)展.學(xué)生們在尋求數(shù)學(xué)問題的解題方法的過程中,經(jīng)過思考和運(yùn)算后,用更加簡潔的方式將答案找出來,不僅鍛煉了學(xué)生思考能力,也培養(yǎng)了學(xué)生運(yùn)算能力,同時提高了做題效率.
在數(shù)學(xué)試題進(jìn)行解答時,學(xué)生可以在腦海中進(jìn)行簡單的運(yùn)算,尋求最簡單的解題過程.這樣的數(shù)學(xué)解題能力的培養(yǎng),可以促使學(xué)生形成良好的思考問題習(xí)慣,也有利于自身數(shù)學(xué)能力的提升.例如,若y=loga(2-ax)在[0,1]上是x的減函數(shù),則a的取值范圍是什么?本題存在多種解法,但不管哪種方法,都必須保證:①使loga(2-ax)有意義,即a>0且a≠1,2-ax>0.②使loga(2-ax)在[0,1]上是x的減函數(shù).由于所給函數(shù)可分解為y=logau,u=2-ax,其中u=2-ax必須在a>0時為減函數(shù);③[0,1]必須是y=loga(2-ax)定義域的子集.該題綜合了多個知識點,無論是用直接法,還是用排除法都需要學(xué)生對概念理解清楚,推理正確.因此,這就需要學(xué)生對數(shù)學(xué)基本知識有著良好的認(rèn)知,以便于學(xué)生對數(shù)學(xué)題型進(jìn)行解析和運(yùn)算,從而鍛煉學(xué)生數(shù)學(xué)知識的應(yīng)用能力,進(jìn)而實現(xiàn)學(xué)生數(shù)學(xué)運(yùn)算能力的提升.
(四)鞏固基礎(chǔ)知識教學(xué)
在培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)的運(yùn)算能力的過程中,基礎(chǔ)知識的學(xué)習(xí)也是十分重要的,學(xué)生如果能夠牢固掌握基礎(chǔ)知識的話,那么整個運(yùn)算的過程都會順暢.
在學(xué)習(xí)過程中,學(xué)生經(jīng)常會出現(xiàn)因小失大的情形,因為學(xué)生對基礎(chǔ)知識的掌握不是很牢固的話,在做較高難度的數(shù)學(xué)題時會很困難,因為不會靈活應(yīng)用,就導(dǎo)致在數(shù)學(xué)運(yùn)算過程中無法正常進(jìn)行,因此,在教學(xué)過程中,教師就需要著重鞏固學(xué)生的基礎(chǔ)知識.在“指數(shù)函數(shù)和對數(shù)函數(shù)”的學(xué)習(xí)中,為了加深學(xué)生對對數(shù)函數(shù)和指數(shù)函數(shù)的理解,教師就需要讓學(xué)生們充分掌握兩者之間的轉(zhuǎn)換方式,如,設(shè)指數(shù)函數(shù)為y=ax(a>0,a≠1)兩邊取以a為底的對數(shù),對數(shù)函數(shù)可表示為y=logax(a>o,a≠1),此時指數(shù)函數(shù)與對數(shù)函數(shù)互為反函數(shù)且圖像關(guān)于直線y=x對稱,定義域和值域互換,對應(yīng)法則互逆,因此要明確互為反函數(shù)的特點:點(a,b)在函數(shù)y=(x)的圖像上為b=f(a),若點(b,a)在反函數(shù)=f-1(x)的圖像上a=f-1(b).為了加深學(xué)生對本節(jié)課知識的認(rèn)知和理解,教師可以開展例題講解.比如,函數(shù)f(x)=loga(x-1)(a>0且a≠1)的反函數(shù)的圖像經(jīng)過(1,4)求a的值,依題意得loga(4-1)=1,即loga3=1,所以a=3.再例如,已知函數(shù)f(x)=x2-1(x≤-2)求出f-1(4)的值,令x2-1=4,解得x=5和-5,因為x≤-2,所以x=-5.因此,在學(xué)習(xí)過程中,將這一點掌握住,學(xué)生的運(yùn)算過程就會更加順暢.由此看來,如果沒有對數(shù)學(xué)的基礎(chǔ)知識進(jìn)行學(xué)習(xí)和掌握的話,學(xué)生們是無法明確知識兩者還存在這種關(guān)系,所以在教師講解過程中,學(xué)生要認(rèn)真聽兩者之間的聯(lián)系和區(qū)別,這樣才有利于學(xué)生的數(shù)學(xué)運(yùn)算能力的提升,學(xué)生數(shù)學(xué)水平的提高.
(五)特殊值法的應(yīng)用
特殊值法的理論基礎(chǔ)是對于一般性成立的結(jié)果,特殊值法一定成立,而當(dāng)特殊值法成立時,一般性的結(jié)果不一定成立,這是一個很簡單的邏輯,但是在運(yùn)算過程中顯而易見可以更快、更容易地找到答案.特殊值法的應(yīng)用一般包括題目中的某些特殊值或者是特殊情況,如特殊點、特殊函數(shù)、特殊數(shù)列等.
由于題干和選項都較為復(fù)雜,為了快速找到解析式,學(xué)生就可以選取特殊的對稱點,由題可知f(0)=1,(0,1)在f(x)的圖像上,則(1,0)在f-1(x)的圖像上,將(1,0)代入各選項,只有B選項符合.在找到答案后,學(xué)生們會發(fā)現(xiàn)特殊值解法竟然這么簡明.這種特殊值的應(yīng)用對學(xué)生解題時悟性和運(yùn)算能力的培養(yǎng)都有著較高的要求.因此,通過上面的例子,學(xué)生們發(fā)現(xiàn)特殊值法的優(yōu)點:簡單高效,是考場上節(jié)省時間的好辦法.靈活地運(yùn)用特殊值法,能夠提高學(xué)生的解題速度,增強(qiáng)其解題信心.為此,這就需要學(xué)生在平時做題時注重題型解法的總結(jié)和積累,使學(xué)生的數(shù)學(xué)思想更加完善,從而在最終的考試中取得先機(jī).
(六)注重變式的延伸
數(shù)學(xué)運(yùn)算能力的提升不僅在于計算,同時需要經(jīng)過思考對題目進(jìn)行深入的剖析,明白題目的變式該怎么做,這樣不僅鍛煉了學(xué)生的思維能力,更是提高了學(xué)生的創(chuàng)新探索能力.在解題中融入適當(dāng)?shù)淖兪接?xùn)練,保證在變換題意的基礎(chǔ)上,在同一題目中不改變題目的精髓,從而順利找到切入點,學(xué)會有的放矢.
例如,對某動點P(x,y)與兩個定點A(-8,0),B(4,0)構(gòu)成的∠APB恒為直角,求點P軌跡方程.這道題的題意和表達(dá)是比較清楚的,學(xué)生們會很快明確該題是求一個圓的方程,依靠簡單的分析就可以完成作答.基于此,為了提高學(xué)生探究題目本質(zhì)的能力,教師對這個題目實施變式,“已知A點和B點,依次為(-8,0),(4,0),P點和這兩點分別組成直線并相互垂直,求出P點的軌跡方程.”在上述變式中,題意與原題一致,但表達(dá)方式會有所變化,要求學(xué)生對深層次的題意進(jìn)行深入的分析和挖掘,這樣才能把題目答對.通過這種變式訓(xùn)練,不僅可以增強(qiáng)學(xué)生的思維能力,而且可以幫助學(xué)生在做題時緊緊抓住題目的考查點,從而順利解答相應(yīng)的題目.
結(jié) 語
為滿足核心素養(yǎng)的需求,培養(yǎng)學(xué)生高中階段的數(shù)學(xué)運(yùn)算能力是非常關(guān)鍵的.教師需要構(gòu)建情境教學(xué),以吸引學(xué)生的注意力,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興致,使學(xué)生重視運(yùn)算練習(xí),展開運(yùn)算技巧教學(xué),加強(qiáng)計算能力的鍛煉,拓展變式訓(xùn)練,拓展學(xué)生的思維,提升學(xué)生的數(shù)學(xué)解題能力,為學(xué)生今后的學(xué)習(xí)和發(fā)展打下良好的基礎(chǔ),
【參考文獻(xiàn)】
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