【摘要】运算能力是学生学好数学的必备能力,也是学生数学核心素养整体发展的前提与基础。文章结合教学实践经验,分析如何按照帮助学生夯实基础、指导学生完成练习、引导学生纠错调整、指导学生通过变式训练提升以及带领学生完成综合应用题目的顺序,逐步提高学生的数学运算能力。
【关键词】初中数学;运算能力;课堂教学
作者简介:李琪(1988—),女,江苏省南京市第一中学初中部。
《义务教育数学课程标准(2022年版)》指出,运算能力是义务教育阶段学生数学核心素养的重要组成部分。培养学生的运算能力,有助于他们形成规范化思考问题的品质,养成一丝不苟、严谨求实的科学态度。教师可以在初中数学教学的各个环节培养学生的运算能力,这有利于学生掌握数学知识和相关技能[1]。除此之外,教师在教学过程中也要重视学生在运算时出现的问题,认真分析学生出现计算错误的根源,并采取相应的策略引导学生,帮助学生逐步提高运算能力。
一、夯实基础
要提升学生的数学运算能力,教师需要先从基础知识入手,确保学生扎实掌握基础知识后,再引导学生开始运算练习,避免学生贸然开始运算练习,然后因不断出错而受挫。与此同时,教师可以在这个过程中有效培养学生的抽象能力。
在广阔的数学世界中,有理数知识是基础且关键的内容。在教授有理数知识时,教师需要着重引导学生厘清有理数的性质,以便学生顺利掌握这部分知识,同时发展运算能力。以人教版七年级上册数学第一章“有理数”的教学为例,教师可以先在课堂上介绍有理数的基本定义,然后鼓励学生合作探讨有理数的性质。在学生理解理论知识后,教师则可以展示相关练习题,指导学生通过实践掌握相关运算知识、发展运算能力。
首先,教师结合教学动画向学生介绍有理数的定义,并提醒学生,有理数包括正数、负数和零,可以表示为两个整数之比(分母不为零),因此整数、分数、有限小数和无限循环小数都属于有理数。其次,教师组织小组讨论活动,要求学生在小组内讨论有理数的性质。在交流后,学生会发现,两个有理数参与加、减、乘、除(除数不为零)运算后,得到的结果仍然是有理数。最后,教师根据学生的探究情况,补充道:“有理数还有一个性质,这个性质与数轴有关。我们可以通过数轴直观地判断有理数的大小关系。”
对有理数的定义、性质进行系统梳理和总结后,学生会对有理数知识产生比较深入的认识,这对教师在接下来的课程中指导学生学习有理数的运算十分有帮助。由此可见,在教师的精心指导下,学生可以夯实数学基础,确保自己在未来的数学知识探索中,能够更从容、稳健地前进。
二、完成练习
要提升运算能力,学生无法绕开一定量的练习[2]。在“双减”背景下,教师应该找到科学的方法指导学生完成具有针对性的练习题、总结相关运算规律,确保学生高效掌握知识。
以人教版七年级上册数学第二章“有理数的运算”的教学为例,在学生熟悉有理数的基础知识后,教师向学生介绍有理数运算的基本规则,并提醒学生,在运算时,他们需要将分数简化,还要思考运算结果是否为负数。
为了加深学生对有理数运算的理解,教师展示了一个较为复杂的有理数混合运算例题:请计算(-3/2)×4+(-8)÷2+|(-5)+3|的结果。展示例题后,教师提问:“同学们,这道题目涉及有理数的乘、除、加、减和绝对值运算,面对这道题时,你们认为自己应该先做什么呢?”有学生思考片刻后站起来回答:“老师,我们应该先计算|(-5)+3|,然后完成乘法和除法运算,最后将所有结果加起来,得到答案-8。”教师微笑着点头:“很好,这位同学已经完全掌握了有理数运算顺序,并且准确地完成了计算。他先处理了绝对值运算,然后进行了乘除运算,最后完成加减运算,得到了正确答案-8。大家都听明白了吗?”学生纷纷点头表示理解,于是教师鼓励学生在教材上寻找类似题目尝试解答,以巩固他们的学习成果。
在教师的指导下,学生完成了较复杂的运算题,收获了重要的运算经验,学会了关键的运算技巧。接下来,教师鼓励学生抓紧课堂时间继续练习,帮助学生巩固学习成果、提高学习效率。
三、纠错调整
在实际的教学过程中,教师会发现学生在运算时,常常出现各种各样的错误,如运算顺序错误、符号使用不当等。要切实提升学生的运算能力,教师还需要针对上述错误给学生提出建议,帮助学生逐步改正上述错误。在具体教学时,教师可以在课堂上详细说明重点题目的运算步骤,提醒学生关注他们容易犯错的地方,并教授他们科学的运算技巧,以有效提升他们的运算水平[3]。
以人教版七年级上册数学第四章“整式的加减”的教学为例,在课堂上,教师先带领学生学习有关整式加减的知识。在学生基本掌握这些知识后,教师出示例题,鼓励学生在有限的课堂时间内完成运算。教师在黑板上写下一道例题:求多项式3(x2-2xy)-4(2x2-xy+1)的值,其中x=1,y=2。出示例题后,教师给学生留足时间,确保学生能够进行独立思考和计算。在学生计算时,教师则巡视课堂,观察学生的计算习惯和计算方法。由于学生刚接触这部分知识,教师发现不少学生在运算时出现错误,但教师并未阻止出错的学生完成运算。在规定时间结束之后,教师鼓励得出不同答案的学生上台展示自己的运算过程。几名学生运用投影仪展示自己的计算步骤后,教师和其他学生一起按照顺序依次检查这些学生的计算内容,并鼓励学生在发现投影仪上显示的计算步骤存在问题后,用清晰的语言说出自己的发现。在学生纷纷参与这一互动环节,且顺利地得出正确答案后,教师称赞参与活动的学生:“大家都做得很棒!不管是上台展示自己运算过程的学生,还是举手发言的学生,都具有非常好的学习态度。虽然刚刚接触整式的加减,大家已经能够总结出这么多规律,并且逐步得出正确答案了,这很了不起。老师想和大家说,在刚学习计算时,出现错误并不可怕,我们可以像今天这样,依靠自己或者集体的力量找到错误的原因,改掉错误。毕竟真正重要的事,是掌握知识。”在学生的学习热情被调动起来后,教师又在黑板上展示了一些经典例题,鼓励学生继续尝试计算。
在刚接触某部分知识时,学生很容易出现运算错误,但只要学生养成良好的学习习惯,及时发现并改掉这些错误,他们的运算正确率会有很大提升。因此,在教学中,教师应该注重引导学生回顾运算过程,养成检查习惯,找到自己和他人运算过程中出现的错误,并及时改正错误。
四、变式提升
在培养学生数学思维和运算能力时,教师也要适时引导学生完成变式题目,帮助学生实现进一步提升。
以人教版八年级上册数学第十五章“分式”的教学为例,在课堂上,教师可以等学生熟悉分式运算规律后,带领学生完成变式训练,让学生尝试灵活应用所学知识。教师可以在黑板上写下例题:请观察p/mn+m/np+n/mp这一算式的规律,并算出这一算式的结果。很快,学生会发现,在这一算式中,三个分数的分子和分母十分接近,他们应该先寻找三个分母的最小公倍数,再进行计算。在学生顺利得出答案后,教师指导学生写下他们分析得到的运算技巧,并出示变式题目,鼓励学生继续完成分式运算。教师在黑板上写下变式题目:请计算(c-a)/(a-b)(b-c)+(a-b)/(a-c)(b-c)+(b-c)/(c-a)(a-b)的结果。根据此前总结的经验,学生很快解决了这道看似复杂的题目。至此,教师总结道:“大家是否发现,在掌握某一运算技巧后,我们可以用这个技巧解决很多问题。当然,为了提高运算效率,我们还需要在计算前认真观察,在计算后耐心总结。”
在完成变式训练后,学生的运算能力会得到进一步提升,他们的数学思维也会得到发展。与此同时,教师可以顺势引导学生发现数学知识的规律和美,让学生更加热爱数学知识、享受数学学习过程。
五、综合应用
在学生逐步形成良好的运算习惯后,教师还应该展示一些复杂的综合运算题,指导学生化繁为简,综合运用数学知识,从而扎实掌握运算技巧,提高运算效率。
以人教版八年级上册数学第十四章“整式的乘法与因式分解”的教学为例,在课堂上,教师在学生完成变式训练后,出示综合例题:请化简式子(2x+y)2-(x+2y)2+3x0y-y0+y。刚看到这道题目时,学生有些困惑,不知道如何开始计算。此时,教师提示学生:“请大家从整体观察式子。”在教师点拨后,有学生发现这个式子中的(2x+y)2-(x+2y)2实际上可以用平方差公式分解。这个发现让其他学生眼前一亮,他们随即由此出发开始解题。学生先将(2x+y)2-(x+2y)2改写为[(2x+y)+(x+2y)]×[(2x+y)-(x+2y)]。接下来,学生进一步化简,将[(2x+y)+(x+2y)]化简为(3x+3y),将[(2x+y)-(x+2y)]化简为(x-y)。很快,学生得到的算式3(x+y)(x-y),并得到这部分算式的答案3x2-3y2。此后,学生再根据指数相关知识,进一步化简原式为3x2-3y2+3y-1+y=3x2-3y2+4y-1。
在这样的课堂上,学生通过分析和讨论,找到了综合运用数学知识解决问题的思路,并且意识到,自己可以通过认真观察找到合理、简洁的解决问题策略。
结语
在培养学生运算能力时,教师应当注重引导学生打牢基础。在学生打牢基础之后,教师可以指导学生稳步前进,先处理简单问题、总结运算规律,逐渐养成良好的运算习惯,再完成变式提升题目和综合应用题目,一步步加深对算法和算理的理解,学会寻找合理、简洁的策略解决问题。在这样的培养过程中,学生不仅可以掌握数学知识、数学技能,还可以充分锻炼多方面能力,从而顺利实现核心素养发展。
【参考文献】
[1]左丽君.初中数学有理数混合运算的分析[J].数理天地(初中版),2024(12):2-3.
[2]季阳天.基于深度学习理论的初中数学运算能力提升策略[J].现代中学生(初中版),2024(10):31-32.
[3]魏红萍.初中数学教学中有理数加减法运算教学研究[J].数理天地(初中版),2024(5):77-79.