西洛
摘要:數(shù)學(xué)計算能力是一項基本的數(shù)學(xué)能力,計算能力是學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)和其他學(xué)科的重要基礎(chǔ)。培養(yǎng)學(xué)生迅速正確的計算能力是高中數(shù)學(xué)教學(xué)的主要任務(wù)之一。提高學(xué)生的計算能力,有助于培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng),有助于培養(yǎng)學(xué)生解決問題的能力,有助于樹立學(xué)生認真、細致、耐心、不畏困難的品質(zhì)。因此,如何提高學(xué)生的計算能力就成高中數(shù)學(xué)教學(xué)重要研究的重要問題。
關(guān)鍵詞:計算;數(shù)學(xué)思維;邏輯體系
中圖分類號:G633.6 文獻標(biāo)識碼:B 文章編號:1672-1578(2016)07-0231-01
1.深刻理解數(shù)學(xué)運算能力
1.1 運算能力的層次性。運算能力有四個層次的要求:其一是運算結(jié)果的準(zhǔn)確性,這是最基本的要求;其二是運算的合理性,它是運算能力的核心;其三是運算的熟練性,它是對考生思維敏捷性的考查;其四是運算的簡捷性(即運算速度上的要求),它是運算合理性的標(biāo)志。運算的簡捷性是指運算過程中所選擇的運算路徑短,運算步驟少,運算時間省。它是運算能力上的最高要求,它反映了思維的靈活性,深刻性和創(chuàng)造性。這就要求學(xué)生懂得恰當(dāng)應(yīng)用妙算,圖算,近似計算和精確計算進行解題。在思想上一定要充分認識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。
1.2 運算能力的綜合性。運算能力既不能離開具體的數(shù)學(xué)知識而孤立存在,也不能離開其他能力而獨立發(fā)展,運算能力是和記憶能力、觀察能力、理解能力、聯(lián)想能力、表述能力等互相滲透的,它也和邏輯思維能力等數(shù)學(xué)能力相互支持著。高中數(shù)學(xué)運算能力是指對記憶能力、計算能力、觀察能力、理解能力、聯(lián)想能力、表述能力、邏輯思維能力等數(shù)學(xué)能力的統(tǒng)稱。因而提高運算能力的問題,是一個綜合問題,在中學(xué)各科的教學(xué)過程中,努力培養(yǎng)計算能力,不斷引導(dǎo),逐漸積累、提高。
運算能力往往被人們誤解為簡單的計算能力,這是一種極端狹義的認識,是一個誤區(qū)。對數(shù)學(xué)最樸實的理解是:數(shù)學(xué)就是"算",即"運算"。它包括兩方面,一個是"運算的對象",一個是"運算的規(guī)律"。運算能力是思維能力與運算技能的結(jié)合。運算包括對數(shù)字的計算,估值和近似計算,對式子的組合變形與分解變形,對幾何圖形各幾何量的計算求解等,運算能力包括分析運算條件,探究運算方向,選擇運算公式,確定運算程序等一系列過程中的思維能力,也包括在實施運算過程中遇到障礙而調(diào)整運算的能力以及實施運算和計算的技能。
對運算能力的考查不僅包括對數(shù)的運算,還包括對式的運算,兼顧對算理和邏輯推理的考查。對考生運算能力的考查主要是以含字母的式的運算為主,包括數(shù)字的計算,代數(shù)式和某些超越式的恒等變形,集合的運算,解方程與不等式,三角恒等變形,數(shù)列極限的計算,求導(dǎo)運算,概率計算,向量運算和幾何圖形中的計算等。運算能力是一項最基本能力,在代數(shù),立體幾何,平面解析幾何,概率,微積分,向量等學(xué)科中都有所體現(xiàn)。在高考中半數(shù)以上的題目需要運算。運算能力的高低是一個學(xué)生數(shù)學(xué)素質(zhì)的綜合體現(xiàn)。
2.要求學(xué)生準(zhǔn)確掌握基礎(chǔ)知識,加強基礎(chǔ)技能訓(xùn)練
為了讓學(xué)生充分理解基礎(chǔ)知識,在教學(xué)中可采取以下措施:在學(xué)生已有的知識經(jīng)驗基礎(chǔ)上引入概念、公式、法則、性質(zhì),以加強學(xué)生對新知識的理解;引導(dǎo)學(xué)生參與公式、法則、性質(zhì)的發(fā)現(xiàn)推導(dǎo)過程,促使學(xué)生在理解知識的基礎(chǔ)上牢固掌握各種算法。
那么,又該怎樣加強基礎(chǔ)技能訓(xùn)練呢?主要有下面三個要求:
2.1 練習(xí)要有梯度,不要一步就想到位。可以分三個階段:第一,模仿練習(xí)階段:在老師的例題示范下進行練習(xí),選的習(xí)題變化不大,難度也不高,主要是讓學(xué)生熟悉解題的步驟和法則。第二,理解掌握階段:習(xí)題難度適當(dāng)提高,形式多有變化,督促學(xué)生對運算過程、依據(jù)、方法進行總結(jié)、概括,加強學(xué)生理性思維。第三,綜合運用階段:習(xí)題選擇要有一定難度的綜合題,訓(xùn)練學(xué)生確定運算方向、靈活運用法則的能力。
2.2 練習(xí)的時間和量必須適中。任何技能訓(xùn)練在初始階段,練習(xí)效果與練習(xí)的時間和量一般會成正比,但經(jīng)過一段時間后會出現(xiàn)停滯甚至下降現(xiàn)象。因此,練習(xí)的時間和量要適中。如果學(xué)生已經(jīng)掌握技能還反復(fù)進行類似練習(xí),學(xué)生就會厭煩。教師應(yīng)該根據(jù)學(xué)生的情況及運算難度,準(zhǔn)確把握每個練習(xí)階段的訓(xùn)練量。
2.3 加強變式練習(xí)。學(xué)生的技能要達到熟練程度,必須進行變式練習(xí)。對數(shù)學(xué)運算來說,變式練習(xí)就是改變問題的非本質(zhì)特征,保留其結(jié)構(gòu)成分不變。具體方式有數(shù)學(xué)語句的表述變化,條件與結(jié)論互換,問題背景的變化等。
2.4 及時了解練習(xí)的效果,糾正出現(xiàn)的錯誤。在練習(xí)過程中讓學(xué)生及時了解練習(xí)的效果,是提高練習(xí)效果的有效方法。這是因為學(xué)生一方面根據(jù)反饋信息了解問題所在,調(diào)整學(xué)習(xí)活動;另一方面也為爭取更好的成績或避免再犯錯誤而增強學(xué)習(xí)動機。
3.合理安排教材內(nèi)容,除統(tǒng)編教材外應(yīng)有自己學(xué)校的數(shù)學(xué)校本教材
現(xiàn)行初中數(shù)學(xué)教材是九年義務(wù)教育在新課程標(biāo)準(zhǔn)下的新教材,刪除了一些繁、難、死、舊的知識,新增了現(xiàn)代社會所需要新知識,為了使所有學(xué)生都能學(xué)好數(shù)學(xué),提高數(shù)學(xué)能力,從而大大地降低了一些內(nèi)容的難度,但現(xiàn)行高中教材,比以前的要求有增無減,從難度上來看是加大的趨勢。所以我們必需開發(fā)適合各校實際情況的校本教材,解決高初中數(shù)學(xué)知識的銜接問題,為高中數(shù)學(xué)教學(xué)打下堅實的基礎(chǔ)。
高中教學(xué)中的許多內(nèi)容都涉及數(shù)與式的運算,而學(xué)生的運算比較差,許多學(xué)生出問題總是體現(xiàn)在運算上,嚴重影響高中數(shù)學(xué)成績。這可能是初中數(shù)學(xué)內(nèi)容對運算要求的降低,訓(xùn)練不到位所造成。如方程的內(nèi)容對一元二次方程的判別式、韋達定理要求很低,含有參變量一元二次方程、二元二次方程在初中都不作要求,而在高中的解析幾何中,直線與圓錐曲線的位置關(guān)系中有很高的要求,而這部分內(nèi)容又是高考的重點。又如因式分解的內(nèi)容,初中也降低了要求,許多因式分解技巧都不講解和訓(xùn)練,而在高中數(shù)學(xué)中分解因式的技巧,增項減項、十字相乘、雙十字相乘法都有很高的要求。其次在函數(shù)的內(nèi)容上,初中只要知道解析式,二次函數(shù)只要求簡單的解析式和圖像、對稱軸方程及頂點坐標(biāo),而高考中函數(shù)思想方法,建立在二次函數(shù)基礎(chǔ)之上的內(nèi)容既深又廣,學(xué)生很難適應(yīng)。因此,建議在初中開設(shè)校本課程,以提高學(xué)生的運算能力和綜合能力。
4.培養(yǎng)學(xué)生推理能力
教學(xué)運算的實質(zhì)是根據(jù)運算定律及其性質(zhì),從已知數(shù)據(jù)的算式導(dǎo)出結(jié)果的過程,也是一種推理過程,如果推理不正確,則運算就會出現(xiàn)錯誤。在基礎(chǔ)知識的教學(xué)中,應(yīng)使學(xué)生熟練掌握以下各類常用的數(shù)式變換:符號變換、互逆變換、移項變換、配方變換、分解變換、形態(tài)變換、換元變換等,例如,引用輔助元素、添設(shè)參變量、構(gòu)造輔助函數(shù)、構(gòu)造輔助方程以及幾何中添設(shè)輔助線。例如:在圓錐曲線中,有許多需要利用定義解題的問題,我就對學(xué)生提出要求:①理解定義;②觀察圓錐曲線的幾何特性;③歸納這類問題的基本解題思路和方法,總結(jié)規(guī)律,提高運算能力。就此,我設(shè)計了這樣一些問題,并進行了實戰(zhàn)演習(xí):(1)已知△ABC頂點A、B坐標(biāo)分別為(0,5)、(0,-5),周長為24,求頂點C的軌跡方程;⑵若A點為(3,2),F(xiàn)為拋物線 的焦點,點P為拋物線上任意一點,求|PF|+|PA|的最小值及取得最小值時的P的坐標(biāo);⑶P與定點A(-1,0)、B(1,0)的連線的斜率的積為-1,求動點P的軌跡方程;⑷點M到F(3,0)的距離比它到直線x+4=0的距離小1,求點M的軌跡方程。同學(xué)們進行了近20分鐘的演算,才有一位同學(xué)做完。又過了幾分鐘后,我對這些問題進行了歸納總結(jié),指出它們的解題的根本思路:①理解圓錐曲線定義;②觀察圓錐曲線的幾何特性;③利用定義解題。通過歸納總結(jié),同學(xué)們對這類問題的運算能力有了很大的提高。