葉燕華
【摘 要】運算能力是課標(biāo)關(guān)注的核心能力,是學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的“童子功”,也是學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的重要基礎(chǔ)。但初中生普遍存在“運算能力障礙”。為了提高學(xué)生的數(shù)學(xué)運算能力,教師應(yīng)深入分析學(xué)生的運算錯誤原因,針對學(xué)生實際,引導(dǎo)學(xué)生重視基礎(chǔ)、明算理、講算法,細(xì)觀察、勤思考,培養(yǎng)學(xué)生的思維能力,提高學(xué)生的運算能力。
【關(guān)鍵詞】數(shù)學(xué)運算能力;障礙;途徑
運算能力是初中數(shù)學(xué)的基本能力,運算能力對學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)質(zhì)量起關(guān)鍵作用。因此,在中小學(xué)數(shù)學(xué)的教學(xué)中,教師都十分重視對學(xué)生運算能力的培養(yǎng)。盡管如此,運算問題仍是初中生在學(xué)習(xí)中遇到的最大障礙之一,經(jīng)常出現(xiàn)運算速度慢、計算準(zhǔn)確率低,在考試中數(shù)學(xué)成績甚至于物理、化學(xué)成績都不理想的現(xiàn)象。而不少教師和學(xué)生對運算能力的理解不到位,常常將運算過程中的錯誤原因歸結(jié)為學(xué)生的“粗心大意”“機(jī)械照搬公式”“盲目演算”等,究其深層原因,是學(xué)生的思維模式、學(xué)習(xí)方法及教師的教學(xué)方法未能達(dá)到靈活運用運算能力的要求。因此,深入分析學(xué)生在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中的運算能力障礙,針對學(xué)生在運算過程中所暴露的問題,找出解決方法,才能盡可能地提高學(xué)生的數(shù)學(xué)思維能力。
1.初中生數(shù)學(xué)運算能力障礙分析
1.1學(xué)生不重視對基本概念的理解與掌握
從學(xué)生的答題情況和得分?jǐn)?shù)據(jù)分析來看,學(xué)生對數(shù)學(xué)基本概念、公式的運用掌握得并不盡如人意。學(xué)生在運算過程中,往往是某個環(huán)節(jié)出現(xiàn)了問題,如數(shù)學(xué)概念不清、運算公式記錯、解題基本方法掌握不充分等,導(dǎo)致整個運算的錯誤。
1.2學(xué)生不重視算理算法的學(xué)習(xí)過程
例如,2016年漳州質(zhì)檢卷第8題:若-2a<-2b,則a>b,其根據(jù)是(? ? )
A.不等式的基本性質(zhì)1? ?B.不等式的基本性質(zhì)2
C.不等式的基本性質(zhì)3? ?D.等式的基本性質(zhì)2
本題考查不等式的基本形式,不僅要學(xué)生會解不等式,還要了解每一步的理由依據(jù)。在考后的試卷分析中,出人意料的是:此“送分題”變成了“送命題”,很多學(xué)生答錯。學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中,教師比較重視對其運算技能的訓(xùn)練,采用題海戰(zhàn)術(shù),進(jìn)行大量的機(jī)械性練習(xí),但不重視培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)、推導(dǎo)、證明運算法則的能力,學(xué)生缺乏對算理的理解,僅是機(jī)械性地選擇算法,雖然在一定程度上形成了技能,但并沒有真正提高學(xué)生內(nèi)化算法算理的能力。
2.培養(yǎng)學(xué)生運算能力的途徑
2.1夯實基礎(chǔ)知識,確保運算的準(zhǔn)確性
《課標(biāo)》指出:“運算能力是指能夠根據(jù)法則和運算律正確進(jìn)行運算的能力?!蹦芊駵?zhǔn)確理解和靈活掌握各種運算所需的數(shù)學(xué)概念、運算公式、法則,以及學(xué)生是否對數(shù)學(xué)概念、運算公式、法則的理解深刻,都直接影響到算法的選擇與運算準(zhǔn)確度。如果數(shù)學(xué)概念模糊,運算公式、法則混亂,必定會影響學(xué)生的運算能力。為了提高學(xué)生的運算速度,確保準(zhǔn)確率,教師在平時的教學(xué)中,可以讓學(xué)生先從概念、性質(zhì)、公式和法則的理解入手,著重掌握好有關(guān)運算的基礎(chǔ)知識和基本技能,提高解題的準(zhǔn)確性。
2.2重視算理、算法,保證運算的合理性
運算的合理性是運算能力的核心。它要求運算過程要符合算理,每一步都應(yīng)有理有據(jù)。這就要求學(xué)生明算理,合理地尋找最佳運算途徑。如一個法則的推導(dǎo),得出過程通常包含對概念的理解、方法的概括歸納及數(shù)學(xué)表達(dá),這是一個思維訓(xùn)練的過程,是運算合理性的表現(xiàn)。在推導(dǎo)中有時還會出現(xiàn)一題有多種不同的運算途徑,繁簡不同,則需加以比較,選擇最佳解法、最優(yōu)算法。因此,在平時教學(xué)中,教師要讓學(xué)生在弄懂、弄通必要的算理、算法、算律上多下功夫,同時注重培養(yǎng)學(xué)生一題多解的能力,講究算法,鼓勵學(xué)生對一道題進(jìn)行多角度、多方位的探索,逐步達(dá)到合理算法、提高運算能力的目的。
例如:“去分母解一元一次方程”一課探索解法的過程。
學(xué)生活動:限時讓學(xué)生獨立解答,多數(shù)學(xué)生會利用學(xué)習(xí)過的去括號法解方程。
問題2:同學(xué)們在完成哪一步時花的時間較多?是否有更簡便的方法呢?
(教師提示:與上節(jié)課所學(xué)不同的是這個方程的系數(shù)是分?jǐn)?shù),不好計算,還容易出錯,大家是否有辦法把分母去掉,將分?jǐn)?shù)化為整數(shù)?)
教學(xué)分析:在教師的提示下,讓學(xué)生大膽嘗試,想辦法在已有知識的基礎(chǔ)上,化未知為已知,化繁為簡,讓學(xué)生體會轉(zhuǎn)化的數(shù)學(xué)思想,學(xué)會選擇最優(yōu)算法。
師生活動:學(xué)生展示交流,討論如何解含分母的一元一次方程。
問題3:解法依據(jù)是什么?
教學(xué)分析:以此問題強(qiáng)調(diào)解方程的每一個步驟都需要有理有據(jù),教師在教學(xué)過程中,培養(yǎng)了學(xué)生明算理、講算法的數(shù)學(xué)運算能力。
本節(jié)內(nèi)容其實沒有新知識,關(guān)鍵是培養(yǎng)學(xué)生的運算能力,使其通過對算理算法的思考,深刻理解解方程的新方法。教學(xué)中講究算法,揚長避短,減少出錯的機(jī)會,盡量以最短的時間得到正確的結(jié)果,這樣又能培養(yǎng)學(xué)生的算理能力,在不斷比較、選擇中,學(xué)生在多解的思路中選擇的合理解法,明確算理。
2.3深入思考,培養(yǎng)運算的靈活性
在很多情況下,數(shù)學(xué)運算是在一定情境中進(jìn)行的,結(jié)合具體情境抽象出運算對象是解決問題的首要任務(wù),結(jié)合情境探索運算思路是解決問題的關(guān)鍵。因此,教師需要在研究常規(guī)算法的基礎(chǔ)上,深入研究非常規(guī)算法,使學(xué)生學(xué)會選擇適當(dāng)?shù)倪\算方法,靈活設(shè)計運算程序,成功解答。這一過程不僅是要培養(yǎng)學(xué)生的運算能力,還需培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)思考和問題解決的思維能力。
例如,在“運用平方差公式因式分解”的教學(xué)中,教師設(shè)計了這樣一道具有挑戰(zhàn)性和新穎性的題目:設(shè)a=192×918,b=8882-302,c=10532-7472,則a,b,c的大小關(guān)系是? ?。在解題過程中,大部分學(xué)生純粹計算,結(jié)果耗時費力且正確率還不高。但若能深入思考就能發(fā)現(xiàn),第二和第三兩項可以利用平方差公式進(jìn)行因式分解:
b=(888-30)(888+30)=858×918,
c=(1053-747)(1053+747)=306×1800=306×3×600
=600×918,a=361×918所以a 再如,已知x2-x-1,求x4-3x2的值。如讓學(xué)生先解方程再直接代入求值,會比較繁瑣。對此,教師可引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建新的算法,結(jié)合解一元二次方程的降次轉(zhuǎn)化思想,得到x2=x+1,x4=x2+2x+1=x+1+2x+1=3x+2,于是x4-3x2=3x+2 -3(x+1)=3x+2-3x-3=-1。 根據(jù)以上例子可以看出,題目的非常規(guī)解法通常是來源于對原題結(jié)構(gòu)的思考,同時進(jìn)行相應(yīng)的解構(gòu)和重建構(gòu),則解題具有較強(qiáng)的靈活性與技巧性。所以,在平時教學(xué)活動中,教師要經(jīng)常和學(xué)生一起探索問題的非常規(guī)解法,深入觀察分析運算對象,提高學(xué)生的運算能力。 運算能力培的養(yǎng)是一個長期的過程,教師在教學(xué)中要認(rèn)真傾聽學(xué)生的思考過程,及時發(fā)現(xiàn)學(xué)生運算錯誤的原因,有針對性地加強(qiáng)學(xué)生對運算意義的理解,不僅教會學(xué)生計算,還要使學(xué)生明算理、講算法,注重數(shù)學(xué)思考與問題解決,讓學(xué)生學(xué)會選擇適當(dāng)?shù)倪\算方法,優(yōu)化運算過程,只有這樣,才能有效發(fā)展學(xué)生的運算能力。 【參考文獻(xiàn)】 [1]徐建.關(guān)注運算能力,培養(yǎng)核心素養(yǎng)[J].中學(xué)數(shù)學(xué)參考(中旬),2018(8):64-66 [2]楊九詮,李鐵安.義務(wù)教育課程標(biāo)準(zhǔn)(2011年版)案例式解讀(初中數(shù)學(xué))[M].教育科學(xué)出版社,2012:30-34 (本論文系2018年度漳州市基礎(chǔ)教育教學(xué)研究課題 《學(xué)科交叉條件下的初中生運算能力培養(yǎng)探究》,立項批準(zhǔn)號:ZPKTY18024。) (福建省漳州市第五中學(xué),福建 漳州 363000)