提高学生运算能力探微

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  《课程标准》指出:运算能力主要是指能够根据法则和运算律,正确地进行运算的能力。培养运算能力有助于学生理解运算的算理,寻求合理简洁的运算途径解决问题。运算能力的高低主要体现在四个要素上,即准确程度、合理程度、简捷程度、快慢程度。同时,运算能力也受心理因素影响,因此,教师需要从计算的准确性,计算的合理、简捷、迅速性,计算的技巧性、灵活性等方面逐步对学生进行指导,提出要求。下面就如何提高运算能力,谈谈我的一些做法。
  一、答题需步骤清楚、正确
  不少学生在解题时有些不好的做法,比如说,解析几何中经常需要联立直线方程和圆锥曲线方程,通过消元得到一个一元二次方程。这个一元二次方程,学生虽然把它化成标准形式,但二次项系数可能会出现分式的形式。这时,一定要给学生强调通过去分母的恒等变形,把分式去除,否则下面运用韦达定理后的形式是非常复杂的,学生就无法往下算了。有的是运算不进行分步解答。比如说,空间向量中的求角,需要用到向量数量积公式m·n=|m|·|n|·cos(m,n)。学生往往喜欢将所有数据都代人上面的公式,这样运算就需要兼顾坐标运算和公式运用,错误率比较高。我处理该问题时,强调的是分步计算对提高准确率的重要性,先计算m和n的坐标,再计算m·n、|m|、|n|的值,最后代入公式求角。课堂教学中通过两组对比解答,后一种解答的正确率明显高于前面一种,学生就会慢慢接受分步解答。
  除此之外,有的学生还存在其他不好的解题习惯,甚至错误的做法,这些都需要教师在学生课堂练习中去发现。另外,作业批改也是逐步纠正学生错误做法和不良习惯的重要途径。教师要认真批改学生作业,对学生的改正过程要有耐心。对于不愿改正的学生,一方面找学生面批、谈心,另一方面通过新、旧方法的对比,让其体会到新方法的好处,从而自觉采用,提高效率。
  二、学生需要养成良好的答题习惯
  良好的答题习惯主要有仔细审题、独立完成、坚持到底等。审题是正确计算的前提,是指审数字、符号和条件、结论,观察他们之间有什么特点和联系。其实数学的解题过程就是建立一个从条件到结论的桥梁,因此一定要审清问题的条件、结论。这样才能理清运算顺序,明白先算什么,再算什么,才能确定合理而又简便的计算方法。
  独立完成有两层内涵,一是不与其他学生核对答案,二是在解答时脱离课本和课题笔记。数学教学一个重要组成部分是练习,它是检查学生对新知识掌握情况的方式,也是形成技能、技巧的重要途径。教师通过发现错误,就能及时对学生进行指导,矫正补缺,让学生在不断的练习中,提高计算的正确率和计算的速度。
  坚持到底是指在学生解题过程中师生双方都要不急不躁,教师要有耐心指导学生完成解答。这是培养学生自信心的一种重要手段,教师需要在平时的教学过程中巧妙设计。每隔一个月让学生在课堂解答一个运算量大的题目,在学生解答过程中,教师要善于引导,让学生当堂正确完成。在学生解答后,教师要不吝赞美,课后再布置一个类似的、稍微简单的问题,只要课堂教学到位,学生就一定能独立完成。通过这样反复几次,学生就会慢慢适应一些繁复的数学运算,对自己计算能力有自信,从而形成良性循环。
  三、答题中要善用估算和检验
  估算在日常生活、生产劳动和科学实验中有着较为广泛的应用,估算能力是计算能力的重要组成部分。学生的估算意识和估算能力的强弱直接关系到计算能力的强弱,甚至影响到他们的数学能力。部分学生在解题时缺乏估算意识,像计算汽车的时速,可能会算出200km/h也不觉得错,求三角函数的正弦值,算出的值比1大。出现诸如此类的错误,与其说是学生缺乏生活经验,或者计算粗心大意,还不如说学生缺乏估算意识,估算能力薄弱。也说明教师在平时教学中并没有把估算放到应有的地位加以重视。
  所以,在数学教学过程中,教师要结合实际,有意识地进行估算教学,精心设计估算练习,让学生掌握估算方法,培养估算能力。
  检验是提高计算准确性的一个不可或缺的部分。我一直强调,每一个人都有算错的时候,但可以通过检验这一方法降低算错的几率。检验可以是在解题的节点上仔细核对,力争在这些关键节点上不犯低级错误。比方说,三角函数中经常会通过恒等变形的方式,得到一个基本的三角函数,那么这个函数表达式可以通过前后代人特殊的角来检验,看得到的函数值是否相同。检验还可以是通过两种方法的比对,确保其正确性。比如说,解简单的复数方程,可以设未知数z=a bi(a、b∈R),用复数相等的概念求解,也可以用复数的四则运算求解,看两种方法得出的结果是否相同。正所谓“条条道路通罗马”,数学中应用不同方法解题,既可以拓宽数学思维,同时也保证了计算的正确性。
  四、答题中学会观察,巧用算法
  答题过程中,可能会碰到非常繁复的计算,有些是必不可少的,但有些通过运算算法就可以规避。教学过程中,教师要指导学生学会观察,学会分析,理清思路,让学生的思维得到发展,形成较高的计算能力。
  比如,点F(c,0)关于直线I:2x y=O的对称点P在圆O:x2 y2=4上,求实数c的值。一般的思路是使用对称点公式用c表示点P,再代人圆0的方程求出c的值。其实此题可考虑圆的几何意义,圆是中心对称图形,故点P在圆O上,点F亦在圆O上,因此可直接代人,求出c为±2。
  又女口,求函数f(x)=(x-3-a)(18-x)2,x∈[11,16]的极大值,其中3≤a≤6。学生解答此题时往往将函数式展开求导,但很难求出导函数的零点。通过观察我们知道,该函数的导函数是一个二次函数,求其零点一定是因式分解。因此,在求导函数时可用导数乘法的运算法则,即f’{ x }-(x-3一a)’(18-x)2 (x-3-a)[(18-x)2],这样可保留(18-x)这一公因式,下面求极大值就相当简单了。其实,类似的问题是非常多的,这需要学生从多角度去看待问题,从算式的结构、数字与图形的结合、图形的几何意义、具体问题抽象化等多方面去分析问题,力争找到一个解题的捷径。
  以上是提高学生运算能力的一些做法。学生的运算能力是学生数学能力的一部分,运算能力的提高不仅是高中三年的事情,还应该贯穿于学生整个的学习过程。作为教师,要把提高学生运算能力作为自己的责任,在平时的教学中,既要严格要求学生,规范学生的学习习惯,提高学生计算的准确性、合理性,又要善于指导,让学生多维度地去分析问题,提高学生计算的技巧性、灵活性。
  (责任编辑 杨晶晶)
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