核心素养视野下高中生数学运算能力的提升对策

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曹志伟

山西省平顺中学校,山西长治 047400

摘要

核心素养视野下,培养学生数学学科核心素养逐渐成为教育工作者的关注重点。数学运算能力作为学科核心素养的重要组成部分,主要指运用运算的有关知识进行运算,得出运算结果的能力。如果学生具备良好的数学运算能力,不仅能深入理解并应用数学知识,还能为今后的数学学习奠定基础。本文首先分析核心素养视野下提升高中生数学运算能力的重要性,随后讨论提升高中生数学运算能力需要遵循的原则,最后提出一系列切实可行的提升对策,旨在落实核心素养培养理念,助力学生全面发展。


关键词

核心素养;高中生;数学运算;提升

正文


引言:

数学运算能力是高中数学学科核心素养的关键所在,学生数学运算能力的高低直接影响着学生的知识理解应用以及解题能力。随着新课标理念的深入人心,教师在开展数学课堂教学时需要采取有效措施提升学生的数学运算能力然而,由于种种原因的影响,高中生数学运算能力的提升效果一般。因此在数学课堂教学过程中,教师需要根据新课标理念以及核心素养理念创新教学方法,加强对学生运算能力、运算思维的培养,发挥高中数学课堂的育人价值。

一、核心素养视野下提升高中生数学运算能力的重要性

(一)落实核心素养培养理念

数学学科核心素养包括直观想象、逻辑推理、数学建模等内容,在核心素养视野下提升高中生数学运算能力,能够切实培养学生的学科核心素养,促进学生全面发展。例如,学生在运用所学知识开展数学运算的过程中,需要严格遵循运算逻辑,先提出假设、再通过运算验证自己的猜想,最后得出结论,此过程能够充分发展学生的逻辑推理素养。同时,学生在运用所学知识运算解答实际问题时,能够将实际问题转化为数学模型,并采取有效策略求解模型,发展自身数学建模素养。而在学习立体几何知识时,学生可以发挥自己的运算能力解答几何相关问题,深入理解几何性质,发展自身直观想象素养。

(二)培养学生问题解决思维

随着社会的不断发展,行业对于人才的需求逐渐由过硬的理论知识掌握转变为良好的问题解决思维,在高中数学教学中提升学数学运算能力能够有效培养学生问题解决思维。比如,在数学课堂上解决问题时,学生需要通过运算将复杂问题转化为简单问题,并利用所学知识解答问题。同时,学生还需要明确解题思路,根据解题思路开展准确运算,在运算结束后积极验证运算结果。通过以上过程,学生能够形成良好的问题解决思维,为学生今后的就业与生活奠定基础。

(三)促进学生思维品质发展

核心素养视野下提升高中生数学运算能力能够促进学生思维品质的发展。学生在结合运算逻辑开展问题运算时,能够意识到运算顺序、细致审题的重要性,养成良好的解题思维与解题习惯。同时,学生选择针对性的运算方法解答不同难度的问题时,能够逐渐养成从不同角度分析问题的批判性思维及创新思维,促进学生思维品质发展。

(三)培养学生社会适应能力

数学运算能力不仅是学生学习数学知识的主要能力,更是学生适应社会、开展多学科学习的关键所在。首先,学生在开展物理、化学、生物等理工类学科学习时,如果学生具备良好的运算能力,能够推导公式与概念,发现实验现象中的学科知识,提升学生科学探究能力。其次,随着全新技术的问世,学生具备良好的运算能力能够有效运用全新技术,成长为社会所需的高素质人才。

二、提升高中生数学运算能力需要遵循的原则

(一)基础性原则

学生在开展数学运算的过程中需要充分运用数学概念、数学定理与解题技巧,因此,教师在开展数学课堂教学时,需要帮助学生深入理解基础的数学概念与数学定理,同时还要传授给学生数学运算技巧。比如,学生在解答“二次函数与一元二次方程不等式”的相关数学问题时,教师需要引导学生运用本单元基础数学概念、例题运算方法等进行问题解答,如此一来,学生不仅能通过问题解答深入理解所学知识,还能提升自己的解题熟练度以及运算能力。

(二)趣味性原则

高中数学知识逻辑性与抽象性较强,,部分学生在开展数学知识学习或数学问题运算时,很容易出现无法解决问题或难以深入理解知识的问题,不利于学生学习兴趣的培养以及学习效率的提升。因此,教师在课堂中培养学生的数学运算能力时需要秉承趣味性原则,结合学生的兴趣爱好以及新课标理念创新课堂教学方法,将课程内容、运算技巧等以更具趣味性、更加直观的方式呈现给学生。

(三)灵活性原则

在高中数学教学过程中,坚持灵活性原则十分重要,教师不仅要根据学生的实际情况以及兴趣爱好灵活设计教学目标与教学内容,还要结合具体教学情况对教学计划进行适当调整。除此之外,在教学实践过程中,教师需要对运算题目、运算算式等内容进行灵活调整,确保学生能够发挥自己的运算能力解答题目,保障数学课堂教学质量。

(四)针对性原则

由于学生学习能力、运算能力以及思维能力等方面的不同,导致学生之间存在明显的个体差异。在培养学生的运算能力时,教师需要秉承针对性原则,针对不同学生的运算能力、学习能力等为学生设计针对性的运算能力提升计划或运算题目。如此一来,确保每名学生都能在适合自己的基础上提升运算能力。

三、核心素养视野下高中生数学运算能力的提升对策

(一)尊重学生个体差异

新课标理念强调尊重学生的个体差异,数学教师在核心素养视野下培养学生运算能力时,应当结合新课标理念开展分层教学,为不同学习情况的学生设计对应的运算能力提升计划以及运算题目,鼓励每名学生都能在适合自己的计划中积极开展运算,切实提升学生的运算能力,发展学生核心素养。

以人教版高一数学必修第一册(A版)二次函数与一元二次方程、不等式”教学为例,本章节知识主要包括二次函数与一元二次方程、不等式的解的对应关系,相关问题解答。在开展本章节知识教学前,教师可以详细了解班级学生的运算能力与学习能力,了解学生时,教师可以从学生过往运算情况、本章节其他知识学习积极性等方面入手,当教师大致了解学生情况后,可以将班级学生划分为三种学习层次,A层次学生运算能力强、运算思维清晰;B层次学生运算能力较强、运算逻辑明确;C层次学生运算能力待提升、运算思维不清晰。

针对A层次学生,由于学生运算能力强,教师可以为学生布置难度更高的运算计划,包括二次函数与一元二次方程、不等式相关实际问题、应用题等,比如“某种水果原销售价为每千克60元,后采取降价销售,发现每天的利润y与每千克降价x元之间满足函数关系y=-20x2+260x+600,现要求每天的利润不低于840元,又不超过1400元,请结合函数图像分析售价应在什么范围?”学生不仅需要运用所学知识与技巧开展运算,还要从题目中提取出解题信息,并将实际问题转化为数学模型进行求解,切实培养学生的逻辑推理素养与数学建模素养。

针对B层次学生,由于学生运算能力较强,教师可以为学生布置难度适中的运算计划,包括根据二次函数与一元二次方程、不等式知识计算不等式的解集,自变量x的值与函数值关系等,比如“求下列不等式的解集(x+2)(x-3>0-x2+4x-4<0当自变量x在什么范围取值时,下列函数的值等于0?大于0y=x2+6x+10 y=25-x2”学生需要运用所学知识开展问题运算,严格按照运算逻辑开展问题运算,培养学生学科核心素养的同时帮助学生养成良好的运算习惯。

针对C层次学生,由于学生运算能力待提升,教师可以为学生布置基础的运算计划,包括根据图象理解二次函数与一元二次方程、不等式的解的对应关系等,比如“根据二次函数y=x2-5x+6的图象分析不等式x2-5x+6>0的解集。”该运算题目考验学生对本章节数学知识的理解运用,学生在运算知识解答题目的过程中,不但可以深化知识理解,还能提升自身的运算能力。通过尊重学生个体差异,提升每名学生的数学运算能力。

(二)注重基础知识教学

牢固的理论知识基础是学生开展运算,提升自身运算能力的先决条件,学生只有深入理解并掌握数学概念、数学定理等基础知识,才能在解决问题时更快地完成运算。因此,在核心素养视野下培养学生的数学运算能力时,教师需要注重基础知识教学,加强对学生基础知识理解的针对指导,帮助学生在脑海中建构完整的基础知识体系。

以人教版高一数学必修第一册(A版)“三角函数的图象与性质”教学为例,教师需要根据新课标理念创新课堂教学方法,强化学生对本章节基础数学概念和数学定理的理解,提升数学课堂教学质量。本章节共包含正弦函数、余弦函数的图象,正弦函数、余弦函数的性质,正切函数的性质与图象等基础知识点,具有一定的抽象性与逻辑性,只有帮助学生掌握以上知识点,学生才能开展三角函数相关问题的运算,提升自身运算能力。在本章节知识教学时,教师应当转变传统的口述教学,转而采取信息技术教学法与小组合作教学。比如,教师可以利用信息技术将已经学习过的知识“锐角三角函数”以及正弦、余弦、正切函数的性质与图象直观地展示给学生,在展示过程中,教师可以带领学生对比新知识和已经学习过的知识,让学生理解二者之间的关联,调动学生新知识学习兴趣。除此之外,教师可以将全班学生分为均匀的学习小组,鼓励学生在小组中讨论学习本章节知识,学生在小组讨论时不仅要发表自己对本章节数学知识的看法,还要分享出本章节重点数学概念与定理。比如,生1“正弦函数的图象叫做正弦曲线,是一条“波浪起伏”的连续光滑曲线。”生2“正弦函数是周期函数,2kπ(kZk0)都是它的周期。”最后,教师还可以为小组学生布置绘制思维导图的任务,利用思维导图帮助学生整体回顾本章节数学知识,进一步强化学生对知识的理解掌握。通过注重基础知识教学,培养学生灵活运用知识的能力。

(三)结合实际生活现象

只有激发学生的运算兴趣,促使学生自主运用所学知识开展问题运算,才能从根本上提升学生的运算能力。数学教师在核心素养视野下提升高中生的数学运算能力时,应当充分挖掘教材知识与实际生活的内在关联,结合实际生活现象设计运算问题,学生可以结合自己的生活经验以及所学知识开展运算解答问题,促使学生形成良好思维,发展学生的学科核心素养。

以人教版高一数学必修第二册(A版)“随机抽样”教学为例,本章节知识与生活实际有着密切的关联,在开展本章节知识教学时教师可以创设生活化运算情境,依次激发学生的运算兴趣。比如,教师可以利用多媒体构建“学生睡眠情况调查”生活情境,运算问题如下:学校想要调查高一、高二以及高三年级学生的睡眠情况,高一学生560人,高二学生530人,高三学生490人,如果要利用随机抽样法调查各年级学生的睡眠情况应当怎样抽取样本?问题设计完毕后,学生可以积极开展数学运算,运用本章节所学的随机抽样知识解答问题,提升自身运算能力。不仅如此,教师还可以根据“学生睡眠情况调查”这一情境调整问题,比如:如果要利用随机抽样法调查学校学生的平均睡眠情况,或调查某一班级学生的睡眠情况,需要怎样抽取样本?提出问题后,学生需要发挥自己的运算思维去分析问题,充分理解题意,并能从题意中提取出运算数据。其次,教师还可以发挥学生的学习主体性,引导学生结合本章节数学知识以及生活经验自主提出运算问题并解答,提升学生运算能力的同时让学生意识到所学知识与生活实际的关联,培养学生综合能力。比如,学生1“调查本市高中学生的平均身高,在利用随机抽样法时应当怎样抽取样本?”问题提出后,学生便可发挥自己的运算能力进行解答。最后,教师需要积极开展评价,点评学生的运算能力与运算兴趣提升。比如,教师可以鼓励学生开展自我评价和互相评价。在自我评价时,学生需要点评自己所提出的问题、自己在解决问题时的运算能力等等,而在互相评价时,学生则需要点评其他学生的问题运算情况、运算时出现的错误等等,并结合评价改正错误。

(四)组织数学竞赛活动

丰富多样的活动能够充分培养学生的运算能力,帮助学生掌握丰富的运算技能。高中生竞争意识较强,教师可以结合高中生的性格特点为其设计数学竞赛活动,鼓励学生运用所学知识积极开展活动中各种类型习题的运算,以此来不断提升学生的运算能力。

以人教版高一数学必修第二册(A版)“随机事件与概率”教学为例,教师可以结合本章节重难点知识设计专题竞赛,检验学生的运算能力。比如,教师可以设计基础性、提升性、拓展性三个层次竞赛,在基础竞赛中,学生需要完成一些基础运算题目,包括写出以下随机试验的样本空间。“随机从班级中抽取一名学生,观察它的血型。从一到九号球中随机抽取一个球,用集合表示事件A=摸到球的号码小于5,事件B=摸到球的号码大于4”在提升性竞赛中,学生需要完成一些较难的运算题目,包括事件的关系运算。“打靶时连续射击两次,与事件“两次都中靶”互为对立的是”而在拓展性竞赛中,学生则需要完成一些生活实际运算题目,包括“为了推广一种新零食,某食品生产企业开展了有奖促销活动:将八包零食装一箱,每箱中都放置两袋能够中奖的零食,若从一箱中随机抽出两袋,能中奖的概率为多少?”习题展示完毕后,全体学生需要先开展基础性竞赛,完成基础性竞赛后开展提升性竞赛,以此类推,哪名学生率先完成所有竞赛内容即为获胜。在竞赛过程中,每名学生都会积极主动地参与,不仅如此,教师还可以引导竞赛获胜的学生分享自己的运算经验和解题思路,营造良好的运算学习氛围。通过竞赛活动,不仅能培养学生的问题解决能力,还能切实提升课堂教学质量。

(五)提升教师专业素养

教师的专业素养直接决定着高中生数学运算能力的培养以及核心素养的发展。现阶段,部分教师由于应试理念的影响,忽视学生数学运算能力的提升,针对此问题,学校需要采取有效措施提升教师专业素养,为学生数学运算能力的提升奠定基础。

以学校提升提升教师专业素养为例,首先,学校需要邀请专业人士到校开展培训,在培训过程中,不仅要为教师分享先进的教育理念和教学方法,还要为教师讲述培养高中生数学运算能力的重要性,转变教师唯成绩论思想。其次,学校还要积极开展公开课,在公开课中为教师传授培养高中生数学运算能力的有效方法,教师也可以通过公开课实践演练,提升教师的教学能力。最后,学校需要更新教师评价,在点评教师时不但要关注教师的教学成绩,还要关注教师的育人情况,如果教师能够在教学中提升学生的数学运算能力,学校需要及时表扬教师,提升教师教学自信。

结语:

总而言之,在核心素养视野下培养高中生的数学运算能力至关重要,针对现阶段数学课堂培养高中生数学运算能力存在的问题,可以基于基础性原则、趣味性原则、灵活性原则、针对性原则采用尊重学生个体差异、注重基础知识教学、结合实际生活现象、组织数学竞赛活动、提升教师专业素养等措施,不但能有效提升高中生的运算能力,还能发展学生的学科核心素养,为学生成长为社会所需的真正人才贡献力量。

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作者简介:曹志伟(1983.08--),男,汉族,山西长治人,理学学士,中小学一级教师,从事高中数学教学工作,研究方向:高中数学教学,学历:本科。


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