培养学生数学运算核心素养的实践探索

发表时间:2021/8/3   来源:《教学与研究》2021年10期   作者:陈其俊
[导读] 数学运算是六个数学核心素养之一,是数学学习过程必须练就的基本功
        陈其俊
        湖北省襄阳东津新区世纪城中学 湖北 襄阳 441000

        数学运算是六个数学核心素养之一,是数学学习过程必须练就的基本功。提高学生的数学运算能力要落实在平时的教学中,从学习数学概念、公式法则到计算方法都要重视,把培养学生的数学运算核心素养作为教学的出发点。
        一、培养数感有助于提高学生数学运算的信心。数感,听起来很抽象,狭义的说是学生对数字的敏感程度,它体现了学生数学学习兴趣和效果,更能反映学生的数学运算能力。如:
        1.找规律题:1、2、3、5、8、13、      ;
        2.直角三角形勾股数:6、8、  ,5、  、13;
        3.判定相似三角形:各边分别为的两个三角形;
        4.求函数的解析式:根据表格中x和y的值,求y与x的函数关系式。

        观察分析,发现各组数据之间的关系,能直观地得出结果。根据表格中x,y数据变化情况判断是一次函数。有针对性的训练,学生慢慢学会观察分析的方法,逐渐领悟数字之间的联系,增强数感意识。经常借用名人科学家的事迹启发学生:如华罗庚如何口算求出59319的立方根?开普勒怎么得出三大定律的?
        二、训练口算有助于提高学生数学运算的准确率。无论是小学还是中学,有很多学生做数学题,只要涉及到计算或多或少会出错。调查学生在考试时怎么计算老出错?他也说不清,笔者举例问:是不是有这种情况——考试时计算多遍3+2=6,只要交完卷走出教室,猛然间意识到3+2=6错了,但在考试时怎么也检查不出来?这是考试紧张导致的;有些学生计算易出错是解题习惯不好——喜欢口算,不用演草本。通过实验,笔者发现了一个解决计算易错的方法——训练口算。笔者的小孩做理科类的题目时,不用演草本,经常计算出错,说明口算不熟练。笔者编写一些不同类型的口算式子,由简到繁,由易到难,加减乘除交替练习,每组20道,每次练习计时,每天中午晚上各一次,每次两组,时间大约两三分钟。隔两三天循环进行,再练习时与上次比较用时长短和准确率。坚持两个星期,计算易出错的问题解决了。后来在小学生、中学生中实验都得到良好的效果。
        三、吃透概念有助于学生明确数学运算的方法。数学概念是认识数学知识的基本属性,是理解数学运算、应用数学知识解决问题的基础。如同类项、锐角三角函数等。以合并同类项为例:1.弄清什么是同类项?2.合并同类项的依据是什么?3.合并同类项的步骤;4.合并同类项注意什么问题?
在三角函数特殊值教学时,笔者首先画出一个特殊的三角形(30度的直角三角形),让学生分别写出两个锐角三角函数表达式,然后根据边的数量关系求特殊三角函数值。如图:

        根据三角函数的概念,得到三角函数值的表达式;根据三边的关系,求出三角函数值。同理,求出45°,60°的三角函数值。学生既明白特殊三角函数值的由来,又能灵活的运用特殊三角函数值解决问题。学生不再感觉数学知识的枯燥,而是觉得数学知识是自然而然地生长得到的。所以,笔者告诉学生遇到特殊三角函数值的计算时,画一个特殊的三角形,然后求对应的三角函数值,不需要死记硬背30°,45°,60°的特殊三角函数值。学生很乐意采用这种方式,并且在三角函数值的计算时,没有出错的,没有记混的,因为这些不需要去记。
        四、应用公式法则有助于提高数学运算的速度。在教学过程中重视公式法则的推导、归纳、应用,学生经历知识的生成过程,透彻地理解公式法则的结构,完成数学知识的建构,学生能够自如地运用公式法则解题。如分解因式:,观察后,可以先提公因式a;发现是一个完全平方式(把看成,变成符合完全平方式的特点),所以结果为
        再如:直接计算?联想平分差公式的形式“”,得:。会的同学喜不自禁,找到一种简便运算方法;不会的同学柳暗花明,数学计算还可以这样玩。
        五、渗透数学思想方法有助于体现数学运算的本质。数学思想方法始终贯穿着数学学习全过程,无论是知识探究还是逻辑推理、数学运算,无不体现数学思想方法。如解方程中,解二元一次方程组“消元”,解一元二次方程“降次”,这是解方程的大方向,具体是加减消元,还是代入消元;是因式分解法,还是直接开平方法,因题而定。还有类比思想在数学运算中涉及很广,不等式解法类比方程,分式的运算类比分数,整式的运算类比有理数,让学生感到数学知识是一个有机的整体,相互联系,循序渐进。下面以指导学习“通分”为例,作具体说明。
        分式的通分和约分都是对分式基本性质的应用。首先确定几分式的最简公分母,然后把原来各个分式的分子和分母同乘以一个适当的整式(保证分式值不变),使各个分式分母化相同。通分要注意:1、确定最简公分母;2、确定适当的整式。
        基于此,先让学生明白为什么“要通分”?回忆在以前“如何进行异分母的分数加减法”的,如
        
        步骤为:先通分(关键是确定最小公分母),再进行同分母加减法。如何计算呢?
        其次让学生知道“怎样通分”。分式通分的关键是确定最简公分母,但在把原分式化成同分母分式时,分式的分子、分母同乘以一个适当的整式,也是易出错的地方。所以,暂不学习“如何确定最简公分母”,而是设计新的教学环节:
        填空:
         
        观察:1. ①→②分子、分母发生了变化,如何变化的?由分式的基本性质在②中分子分母同乘以适当的整式;
        2.再看①中三个分式的分母不同,③中的分式的分母又化相同了,这个过程是什么?(通分)
        “如何通分”这个问题利用类比思想顺势解决了。
        六、适当的练习有助于巩固数学运算能力。数学运算绝不是机械的、大量的重复做题,要采用实例引入,由浅入深,由简到繁;可以采用小组竞赛,相互出题解答方式,互学互助的形式,提高学生的数学运算兴趣和热情,进而达到提升学生数学核心素养的目的。
       
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