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高中数学教学中学生运算能力培养研究

发表时间：2021/8/16 来源：《教育研究》2021年9月作者：刘俊

[导读] 当代素质教育对学生各项能力的长效性培养投入了大量资源，其中最主要的便是对高中阶段学生综合信息处理和计算能力的内化向培养。本文将立足于高中数学教育的基本现状和规律，就“高中数学教学中学生运算能力培养研究”课题进行解析，以资诸位讨论、参考。

湖北省恩施土家族苗族自治州高级中学   刘俊

摘要：当代素质教育对学生各项能力的长效性培养投入了大量资源，其中最主要的便是对高中阶段学生综合信息处理和计算能力的内化向培养。本文将立足于高中数学教育的基本现状和规律，就“高中数学教学中学生运算能力培养研究”课题进行解析，以资诸位讨论、参考。
关键词：高中数学；运算能力；培养研究
        数学是非常典型的逻辑学科，对学生的逻辑推导、思维构建和计算能力都有着相对较高的要求。步入高中阶段后，学生在学习数学时往往感到更加吃力，这其中固然有知识量级和难度大幅提升的因素，但更主要的是因为各种计算环节出现了更多的知识网状联系和技能交叉体现的现象，导致学生很难凭借先前二维化的计算逻辑来应对这种变化。与之相对应的，部分高中数学教师在锻炼学生计算能力时所采用的方式存在比较严重的滞后性，依旧侧重于对单纯数值的快速运算，忽视了对其他板块知识内容的有机融入，使得高中生的计算问题更加突出。由此可知，要想切实提供高中生的数学运算水平，最关键的便是要让广大高中教师切实认识到高中数学对计算素养的全新要求，并从方法上做出与之相适应的改良。
        1. 强化前端信息的挖掘能力
        不同于小学和初中数学的信息直接呈现特征，高中数学计算题目往往不会以直接的方式给出关键数值及运算要求，而是在综合知识考查理念的作用下将相关信息隐藏至多个涉及不同知识类别检验的子题目当中，要求学生在正确完成一系列前端解答之后方能进入真正的运算环节。针对这一客观变化，高中数学教师在采取措施强化学生运算能力之前，首先要结合常见题型和本阶段教学内容，巩固学生对各个不同板块知识和技能的理解、消化和运用能力，并在速率上帮助学生实现对跨板块、跨领域知识要点运用情况的质性完善，充分提高学生从题干中挖掘信息、形成数据、理解要求的前端水平，为后续运算环节的精准进行做好前提保障。
        例如，很多高中数学运算题目都会涉及对几何知识的考查，要求学生根据题干条件判断几何图形的具体类型，并根据该类型几何图形的特定性质推导出图形边长、周长、截面面积和体积间的关系，最后才能结合这些关系确定需要被运算的数值到底是什么。那么教师就要先对既有几何知识教学内容安排学生做好扎实的复习和练习，强化学生对这方面内容的掌握和运用，以此提高学生处理几何运算题目的速度和效果水平。

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        2.注重对逆向计算思维的培养
        在传统模式下，“了解要求—获得数据—计算结果”是高中生处理运算问题的常见思路，这也是贯穿于绝大多数学生整个数学学习生涯的一种计算思维。这种思维方式诚然可以让学生比较严谨地把握题目信息和解题环节，但也很容易让学生陷入固有的思维定式而无法从更多角度审视题目内容、获得解题灵感。因此，高中数学教师要在日常训练中有意识地培养学生的逆向解题思维，引导学生尝试以处于任意次序的解题环节为思维插入点进行信息获取和思路构架，掌握“由果知因”或“因果双推”的解题方向，帮助学生在较短时间内完成对条件信息和结论内容的双向互换，进而使学生的运算能力实现多维化和全向式的发展。
        比如对于《等差数列的前n项和》这一课的运算练习，教师可打破常规题目“根据给出数据计算数列若干项之和”的命题思路，首先给出学生参与求和的数列项数、位置及和值，而后让学生根据上述内容逆推数列的形式，最后再求其他几个区间数列项的和值，引导学生从多个方向运用本课有关计算技能。如果条件允许的话，教师还可进一步削减给出条件的内容，使学生推导出的数列形式存在多种可能，要求学生将所有可能的情况一一列出，进完成对这种逆推计算方法的发散性应用。
        3.运算游戏的合理引入
        高中生虽然已经经过较长时间的心理发育，但对游戏活动仍然有着很强的兴趣和参与诉求，且极易在游戏的轻松氛围影响下实现对内在潜能的深度激活。所以，高中数学教师要充分重视运算类游戏在强化学生综合计算能力方面所具有的独特价值，有意识地以游戏活动部分取代或补充常规训练，既增强课堂教学和训练的趣味性、参与性，又能在客观上实现各项要求的生本内化。
        例如，教师可结合高中教学内容特点和高中生的思维能力，特制一副数额以小数、分数或非整大数为主的扑克牌，而后和学生一起玩一场速算游戏，即：由教师随机抽取3张牌并说出一个数值，参加游戏的学生可运用各种运算方式及括号，在最短时间内根据这3张牌上的数额设计出一个可以得到目标数值的式子，用时最短且式子正确者为获胜方。
        结束语：
        数学是一门深奥的学科，但它更是一门可以带领人们认识各种奇妙现象和神奇联系的课程。运算能力是高中生在学习数学时需要掌握的几项重要技能之一，高中数学教师要通过对学生思维的逆向改造和关联性板块知识的综合强化，同时借助各种趣味化的教学活动，切实帮助学生在运算素养方面取得实质性进步，这样才能真正实现对自身教学成果和学生数学成绩的双重优化。
参考文献：
[1]韩敬之.论高中数学教学中的运算素养优化措施[D].集美大学，2019
[2]刘卫国.浅析高中数学课堂教学的计算能力综合强化策略[J].数学教育，2017，12：33