司超孔
摘 要:本文簡述了高中數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)以及運算能力的概念,淺析了高中數(shù)學(xué)運算核心素養(yǎng)的培養(yǎng)策略,以期為高中數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的培養(yǎng)提供借鑒。
關(guān)鍵詞:數(shù)學(xué)運算;高中數(shù)學(xué);核心素養(yǎng)
中圖分類號:G633.6 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1992-7711(2018)10-021-1
高中數(shù)學(xué)核心素養(yǎng),是指在高中階段,要求學(xué)生掌握的呈現(xiàn)出顯著數(shù)學(xué)特征,且對于學(xué)生綜合素質(zhì)發(fā)展和終身發(fā)展具有至關(guān)重要意義的數(shù)學(xué)能力和數(shù)學(xué)思維。
數(shù)學(xué)運算能力,是指基于對運算對象深入明晰的認(rèn)識理解,對各項運算法則進(jìn)行充分靈活的運用,實現(xiàn)對相關(guān)數(shù)學(xué)問題的準(zhǔn)確高效解決。數(shù)學(xué)運算,是最為基本的數(shù)學(xué)活動,是演繹推理的重要形式之一,是求解數(shù)學(xué)結(jié)果的必要手段。
一、對常見的數(shù)學(xué)運算錯誤進(jìn)行梳理
培養(yǎng)高中生的數(shù)學(xué)運算能力,要對常見的數(shù)學(xué)運算錯誤進(jìn)行系統(tǒng)梳理。常見的數(shù)學(xué)運算錯誤,主要包括以下方面:(1)審題錯誤。在解答數(shù)學(xué)問題的過程中,部分高中學(xué)生缺乏嚴(yán)密的審題步驟和科學(xué)的審題方法,導(dǎo)致對數(shù)學(xué)問題的理解產(chǎn)生巨大偏差,進(jìn)而導(dǎo)致運算錯誤。對數(shù)學(xué)題目進(jìn)行審題,要明確題目提供的基本條件,理清數(shù)學(xué)題目的解題目標(biāo),確定正確的答題方向。(2)計算錯誤。多數(shù)高中生缺乏對數(shù)學(xué)運算能力內(nèi)涵的正確認(rèn)識,通常將計算錯誤歸結(jié)于粗心大意。多數(shù)高中生偏重于思考解題思路及具體方法,但在實施計算的過程中,缺乏對簡潔、合理計算過程的重視,缺乏對計算規(guī)則的嚴(yán)格遵循。因此,要引導(dǎo)高中生正確認(rèn)識數(shù)學(xué)運算能力的內(nèi)涵,并強化數(shù)學(xué)運算的規(guī)則意識。(3)書寫錯誤。部分高中生在數(shù)學(xué)運算中,缺乏規(guī)范書寫,導(dǎo)致答案書寫錯誤。要強化學(xué)生的規(guī)范書寫意識。(4)解題方向錯誤。在數(shù)學(xué)運算中,解題方向錯誤是最為嚴(yán)重的錯誤。造成解題方向錯誤的原因,主要是缺乏對相關(guān)數(shù)學(xué)概念的深入準(zhǔn)確理解,例如對于正弦函數(shù)y=Asin(xω+φ)振幅的理解存在偏差,即會造成數(shù)學(xué)運算的錯誤。
二、掌握基本的數(shù)學(xué)知識和運算技能
數(shù)學(xué)運算的基礎(chǔ),是掌握基本的數(shù)學(xué)知識和運算技能。因此,高中數(shù)學(xué)教師在教學(xué)過程中,要引導(dǎo)學(xué)生對各項數(shù)學(xué)概念、各類公式、運算法則等進(jìn)行深入準(zhǔn)確的理解,并強化對學(xué)生的基本運算技能訓(xùn)練。例如,某高中數(shù)列習(xí)題如下:已知數(shù)列{an}是等比數(shù)列,在該數(shù)列中a1+an=66,a2·an-1=128,且該數(shù)列的前n項之和Sn=126,求n以及該數(shù)列的公比q。該題的求解過程如下:
將{an}的公比設(shè)為q,根據(jù)題目給出的已知條件可知S4=1,S8=17,可知q≠1。進(jìn)而可列出如下式子:a1(1-q4)1-q=1;a1(1-q8)1-q=17。對上述兩式子進(jìn)行求解,可得a1=115,q=2或者是a1=-15,q=-2。
當(dāng)學(xué)生對等比數(shù)列相關(guān)知識進(jìn)行深入準(zhǔn)確理解之后,再實施數(shù)學(xué)運算,即可通過簡潔明了的解題過程,實現(xiàn)對數(shù)學(xué)結(jié)果的正確求解。因此,高中教師要引導(dǎo)學(xué)生明確典型數(shù)學(xué)問題的知識結(jié)構(gòu),并能靈活熟練地對相關(guān)結(jié)論進(jìn)行運用,實現(xiàn)準(zhǔn)確快速解題。例如某習(xí)題:
如圖所示,在平面直角坐標(biāo)系xOy中,F(xiàn)1和F2分別是橢圓x2a2+y2b2=1(a>b>0)的左焦點和右焦點,B點和C點分別是該橢圓的上頂點和下頂點,D點是直線BF2和該橢圓的交點,如果tan∠F1BO=34,求直線CD的斜率是 。
根據(jù)已知條件tan∠F1BO=34可以得出直線BD的斜率。在橢圓相關(guān)知識中,有一條結(jié)論是:“在橢圓x2a2+y2b2=1(a>b>0)中,對于過其中心的弦MN,p點不同于M點和N點,且位于橢圓上,那么kPM·kPN=-b2a2”。在解決本題的過程中,對該結(jié)論進(jìn)行靈活應(yīng)用,即可實現(xiàn)對直線CD斜率的快速準(zhǔn)確求解。
高中數(shù)學(xué)教師,可組織學(xué)生對數(shù)學(xué)知識進(jìn)行系統(tǒng)的歸納總結(jié),形成模式化的數(shù)學(xué)問題解題方法,進(jìn)而形成熟練的解題及運算技能,在解題過程中遇到類似問題時,快速獲取正確的解題思路,實現(xiàn)準(zhǔn)確快速的運算。
三、對運算策略進(jìn)行科學(xué)合理的選擇
高中數(shù)學(xué)教師要指導(dǎo)高中生在解答數(shù)學(xué)問題的過程中,對運算策略進(jìn)行科學(xué)合理的選擇,以實現(xiàn)對數(shù)學(xué)問題的快速有效運算和解答。例如,分類討論是典型的數(shù)學(xué)思想,但在解答數(shù)學(xué)問題的過程中,要避免分類討論的思維定勢,根據(jù)數(shù)學(xué)問題的具體條件和實際狀況,對運算策略進(jìn)行正確選擇。例如,對于某些含有參數(shù)的數(shù)學(xué)問題,要對相關(guān)參數(shù)進(jìn)行有效回避,并對等價轉(zhuǎn)化以及正難則反等運算策略對數(shù)學(xué)問題進(jìn)行快速準(zhǔn)確的解答,避免對參數(shù)進(jìn)行紛繁復(fù)雜的討論。如下題所示:已知某不等式為|x2-4x+p|+|x-3|≤5,對該不等式而言,x的最大適合值是3,對p值進(jìn)行求解。對該題進(jìn)行分析,可對絕對值討論不等式組進(jìn)行回避,對題目信息不等式成立的最大值是3進(jìn)行深入挖掘,可知3是該不等式解的斷點值,對不等式性質(zhì)進(jìn)行充分利用,即可實現(xiàn)對參數(shù)問題的具體化求解。將整數(shù)值3代入該不等式可得出p=8或者是p=-2。當(dāng)p的值為8時,可知2≤x≤3,可滿足題目要求。當(dāng)p的值為-2時,可知x的值必定比3大,與題意相互矛盾。因此,可知,該題目的正確答案即是p=8。
綜上所述,數(shù)學(xué)運算能力在高中數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)中占據(jù)著重要地位。因此,教師要引導(dǎo)通過對常見的數(shù)學(xué)運算錯誤進(jìn)行梳理、掌握基本的數(shù)學(xué)知識和運算技能、對運算策略進(jìn)行科學(xué)合理的選擇、對運算速度進(jìn)行切實有效的提升等策略強化對高中學(xué)生數(shù)學(xué)運算能力的培養(yǎng),進(jìn)而有效增強高中學(xué)生的數(shù)學(xué)思維能力和數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)。