核心素养背景下初中数学运算能力的培养

核心素养背景下初中数学运算能力的培养

(河北省保定市容城县北张中学)

初中数学学习涵盖了数与代数、图形与几何、统计与概率、综合与实践等四大方面的内容,看似五花八门,但计算始终蕴含其中。现阶段初中学生的计算能力并不乐观。很多一线数学老师都会有这样的体会:“初中学生的数学运算能力较弱,有时连简单的运算都过不了关,甚至数学学习优秀的学生在运算时也会出错”。有些学生过早使用并依赖计算器导致缺乏数感,有些学生总是机械地套用运算公式,不会灵活地进行式的变形;有些学生在缺乏运算目标的情况下盲目地推理演算;有些学生运算过程中不能选择合理、简洁的运算途径,运算过程繁琐,准确率低等等。特别是通过近几年的我县的统考中考数学试卷的统计分析,我们发现学生在整式、分式、二次根式、方程(组)、不等式(组)、函数等方面的运算都存在着较严重的问题,直接影响了初中数学的教育质量,影响了学生的继续学习和长远发展。

那么如何在教学中培养学生的运算能力,提高学生分析问题、解决问题的能力,促进学生数学核心素养的形成呢?我根据多年的教学工作实践和这两年我们课题组有意识的研究,谈谈我的几点想法:

一、深入理解概念、法则、定理等,认识知识的本质

什么是运算?根据一定的数学概念、法则和定理,有一些已知量,通过计算得出确定结果的过程,称为运算。由此可知概念、法则、定理的重要性。在教学过程中,我们也会发现,不少同学的运算过程丢东忘西,错误百出,结果谬之千里,让人笑掉大牙,其根本原因是学生未能深刻理解和掌握知识的内涵,所以提升数学运算能力一定要从概念课开始,教师要把概念讲清楚,让学生对知识有一个正确清楚地认识,理解掌握知识的内涵,然后才能正确运用。举个列子,我们在学习完全平方公式(a+b)²=a²+2ab+b²时,要讲清以下几点:①依据,为什么可以这么算?②字母a和b具有扩展性,它既可以表示单项式又可以表示多项式(体现了代数的优越性)③公式具有可逆性,可以从左到右,也可从右到左,为计算的灵活性提供依据,也为后面学习因式分解奠定基础④优越性,(a+b)²既可以作为整个算式的整体,又可以作为算式的一部分,但无论怎样,它都具有优先计算权。深入理解(a+b)²=a²+2ab+b²后,再逐一进行练习,面对此部分问题,我们就可以从容应答了。

二、规范解题步骤,明确每一步的依据

什么是运算技能?能够按照一定的程序和步骤进行运算,称为运算技能。由此可知,程序和步骤的重要性。因此,教师在教学过程中,注意培养学生规范解题习惯,这也是提升数学运算能力的方法。教师在讲解例题或是习题的过程中,要规范书写,明确每一步的依据,让学生清楚明白,每一步该做什么?为什么这么做?如何做?比如在分解因式(3m-1)²-9时:①观察,有没有公因式?有,提公因式;没有,下一步(什么是公因式?为什么可以提公因式?怎样提公因式?)②数项,两项,考虑使用平方差公式;三项,考虑使用完全平方公式(为什么可以使用平方差或完全平方进行因式分解?)③观察是否还可以再次进行因式分解(为什么还要考虑再次进行因式分解?)再比如解方程时:①观察,确定计算步骤②去分母(依据是什么?方法?)③去括号(依据是什么?方法?)④移项(依据是什么?方法?)⑤合并同类项(依据是什么?方法?)⑥系数化为1(依据是什么?方法?)⑦检验(依据是什么?方法?)总之,通过我们的言传身教,逐步的让学生养成“观察算式、确定算法、步步有据,认真书写”良好习惯,提升数学运算能力。

三、多角度思考问题,在比较中提升解题技巧

什么是运算能力?不但会根据法则、公式等正确的进行运算,而且理解运算的算理,能够根据题目条件寻求正确的运算途径,称为运算能力。运算能力是一项基本的数学能力,集算法、计算、推理、转化等多种数学思想方法于一身,是思维能力和运算技能的结合。一题多解是培养这种能力的有效方法。出示一个问题,让学生独立完成后,展示各自的方法,大家交流各自的想法,比较各种方法的思考方向,优缺点,经过有意识的培养,学生在运算中会自动化择优,提升学生数学运算的能力。咱们的课本中也有很多地方采用了这样的方式,比较哪种方法的优越性。比如鸡兔同笼问题,课本就采用了两种方法:算数方法和方程,用以体现方程学习的必要性和优越性。举个例子:已知x、y满足方程组2x+y=5,x+2y=4,则x+y=?方法①解方程组,先求出x、y值再相加(局部)②两个方程相加,得到3x+3y=9,再把方程除以3,直接得到x+y的值(整体)。两种方法一对比,很容易得出第二种方法更简单,下次优做题肯定会先观察,是否有更简单的方法。再比如看这个生活问题:某学校组织175人参加社会实践活动,已知35座的客车租金为每辆320元,55座的客车租金为每辆400元。若学校同时租用这两种客车共四辆,而且要比单独租用一种车辆节省租金,请你帮助该学校选择一种最节省的租车方案。这样的问题既具有很好的导向性,又有比较得到最优的实际意义。总之通过有意识的培养训练,使学生能够深化对知识的理解,更加全面的了解所学知识,加深对数学原理、通性通法的认识,提高数学运算能力。

四、关注思想方法,实现知识与知识、知识与生活的融合

数学是思维的体操,数学离开了数学思想,就像体操只剩下动作,没有了灵魂。可见数学思想是数学中最本质的内容,是数学的灵魂,常见的数学思想方法有:化归与转化的思想,数形结合思想,分类讨论思想,方程与函数思想。数学思想方法一旦掌握了,就能触类旁通,达到知识间的迁移,进而达到知识与生活的融合。比如我们在教学一元一次不等式的解法时,就可以类比一元一次方程的解法,学习不等式的解集时,使用数形结合思想,学习二元一次方程组的解法时,就可以使用转化的思想,把二元一次方程组转化成一元一次方程,还有已知等腰三角形的两边长,求周长时需要分类讨论等等。数学知识具有很强的系统性,很多新知识都是在已有知识的基础上形成和发展起来的。也就是说,前面的知识是后面知识的基础,后面知识是前者的发展,数学知识间是相互联系的,从而形成数学知识的整体性和连续性。因此在教学时,我们可以有意识的利用数学知识的这种特性实现知识的迁移,让学生能够综合运用转化、类比等思想来更深层次地把握知识的本质。使学生能够由此及彼、举一反三,从而具有从数学的角度看待问题,用数学的思维思考问题,用数学的方法解决问题的能力。

总之,数学运算是六大数学核心素养之一,贯穿整个初中数学内容,所以对初中学生数学运算能力的培养也要贯穿始终。“随风潜入夜,润物细无声。”让数学素养渗透于每一节课堂,让数学与生活融为一体。

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