基于核心素养的高中数学运算能力培养优化策略

摘

要：高中数学课程教学中，核心素养的培养是新课标提出的新要求。文章立足于数学运算能力这一核心素养要素，结合高中数学具体课程，探讨培养策略。通过实践分析可知，进入高中阶段，学生数学运算能力培养需要结合学生的实践需求，科学设计教学流程，帮助学生梳理学习思路，灵活运用教学方法，提升运算能力的培养成效，并积极组织实践活动，检验学生数学思维能力，为全方位提升高中学生数学运算思维能力提供支持。關键词：高中数学;运算能力;教学设计;核心素养培养数学核心素养基于不同的课程教学内容，需应用差异化的教学方法达到培养目标。因此，教师在研究核心素养培养问题时，需结合具体核心素养培养目标，在教学组织方法、实践活动内容筛选等方面实现优化创新。立足于数学课程学习目标要求，结合学生基础学习能力以达到相应能力培养的效果。在数学核心素养中，数学运算能力培养实践需引入多方面的辅助工具，充分考虑学生思维发展状态，以取得稳定的核心素养培养效果。一、数学运算能力培养的基本原则运算能力培养在核心素养培养中占据重要地位，且运算能力对学生的数学思维能力、数学基础知识掌握牢固程度也提出了一定的要求。因此，教师应当结合核心素养培养的宏观任务，进一步对高中阶段数学课程内容的结构和目标要求进行分析。以便把握好数学运算能力培养的基本原则，为进一步取得良好的运算能力培养效果奠定基础。（一）结合学生基础学习能力，制订培养方案数学基础学习能力对学生数学知识的持续学习会产生重要影响。对进入高中阶段的学生而言，由于高中阶段数学课程教学中的运算能力培养在难度和深度上都呈现出逐步提升的趋势，因此，高中学生的数学学习基础非常重要。教师需结合运算能力培养要点，考虑不同学生的差异化学习基础，为学生制订相匹配的教育培养方案，避免学生由于学习困难感过高，导致数学成绩出现显著下滑的现象。（二）引入先进辅助工具，优化运算能力培养成效对高中学生而言，其学习数学知识的自主意识和自主能力都呈现出不断强化和提升的状态。因此，单纯依靠教师完成教育引导任务，容易导致学生在课程学习中出现压力感和紧张感。教师为了结合实际提升学生的运算能力培养效果，需要不断创新教学方法，在实践教学环节引入多方面的辅助工具进行应用，促使学生能够基于先进的辅助工具获得更好的实践学习体验。良好的体验有利于进一步激发学生在数学问题思考中的主观能动性，对提升和培养学生的运算能力具有重要作用。教师只需结合不同类型的课程教学内容，合理选择教学模式，有效引入教学辅助工具即可。（三）注重开展集中式实践训练，保障运算能力培养成效在培养学生的运算能力过程中，不同运算题型和不同类型的解题思路都对学生的运算能力、运算思维提出了相应要求。为了巩固学生运算思维能力培养效果，同时，提升学生对数学知识掌握的牢固程度，教师需在完成基础课程教学的同时，设置专门的集中实践训练时间。通过不同题型变换后的针对性实践训练，让学生对不同数学题型的运算方法、运算思路进行熟悉和了解。确保学生在掌握基础运算方法，形成完整的运算思维后，能够获得稳定的解题能力。从本研究探讨的核心素养培养角度上而言，运算能力具有典型的实践性，且运算过程会贯穿高中数学课程的各个方面。这更需要教师基于不同背景下的实践训练达到保障学生能力培养效果的目标。二、高中数学运算能力培养的教学实践（一）选准教学切入点，针对性提升学生运算能力从宏观上来看，数学知识的学习包含多种不同类型的运算，但为了针对性培养学生的运算能力，教师需在高中教材中选择具有针对性和专项性的课程内容融合运算能力培养目标，通过科学设计教学流程，有效转变教学方法以达到运算能力培养目标。这不仅有利于提升学生运算的基础水平，也能够基于针对性的课程内容，使学生充分掌握运算技巧和运算方法。当学生的数学学习知识难度不再提升后，才能够借助过硬的运算能力，解决难度更大，综合性更强的数学问题。（二）尊重学生主观需求，灵活调整教育引导方案个性化需求的满足在高中阶段数学教学中非常重要。不同的学生由于其基础学习能力、数学思维灵活性等都存在差异。因此，学生在接受同一课程教学内容后可能会产生差异化的主观感受。教师可以利用学生的基础学习能力，结合学生所反馈的真实信息，充分了解学生的主观需求。按照不同学生的学习理解能力和学习层次，为其布置个性化学习任务。或者在重难点问题的思维引导上，运用不同的方法寻找引导教育的切入点，尽可能满足不同学生进入高中阶段后的运算能力培养要求，实现学生总体上数学运算能力的提升与优化。（三）以解决学生实际问题为目标，推进教学过程数学运算能力培养中，数据计算、数据分析都可能存在问题。因此，教师在引导学生锻炼和培养计算能力时，必然会遇到学生提出的一些差异化问题。教师在培养学生相关能力的同时，要及时关注学生提出的具体问题，结合学生提出的实际问题，进一步分析其在数学理论知识学习环节中可能存在的障碍和不足。一方面帮助学生及时解决遇到的具体问题;另一方面，也应当回归数学理论知识的角度，提示学生在基础知识学习环节中自身可能存在的漏洞。由教师与学生协同做好相关理论知识的补充学习，帮助学生扫清能力培养过程中的障碍，提升运算能力培养效果。三、基于核心素养的高中数学运算能力培养优化策略（一）科学设计教学流程，帮助学生梳理学习思路运算素养强调，实践能力的提升在具体教育引导中完成理论知识教学后，需教师引入实践案例，通过针对性教育引导为提升学生运算能力提供支持。但不同学生的理论知识理解能力、理解程度有所不同。因此，教师可以按照固定的课堂教学时间科学设计教学流程，帮助学生基于具体例题梳理解决数学问题的基本思路，锻炼和提升学生的运算能力。为了在初级阶段激发学生兴趣，帮助学生更加直观地理解数学问题，教师还可以在前期引导阶段融入信息化平台，将一部分需要利用数形结合思想解答的数学问题，通过构建数学模型、展示数学模型的方式，为学生更加有效地理解具体数学例题提供便利条件。在完成了基础的思维引导后，教师可以集中进入例题讲解环节，帮助学生形成从抽象思维到具体问题解决的学习思路，并最终辅助学生找到解决问题的方法。例如，在高中数学知识中，函数问题的解题就需要学生具备良好的思维能力，并且掌握函数运算的基本方法，其是能够针对性提升学生运算能力的典型数学知识。教师可以选取“函数的基本性质”这部分课程内容，结合函数基本性质学习理解需借助函数图像做辅助的特征，利用数形结合思想，在前期将不同类型的函数性质图像直接向学生进行展示。随后，进入函数基本性质的核心分析阶段，对应函数图像书写相应的函数表达式，结合函数基本性质提出几个典型的函数问题。让学生借助函数基本性质，运用科学的思路进行解题，只有在初级阶段选择题目难度较小，且题目解答思路清晰的教学内容作为切入点，才能帮助学生对同类型问题的解题思路产生更加深刻的印象。以此为基础，逐步完成发散性学习过程，并逐步具备解答难度更大的函数问题的能力。（二）灵活运用教学方法，提升运算能力培养成效灵活运用教学方法主要是指，教师可以结合具体的数学问题转变传统教学方法，针对性培养学生的运算能力。同样以函数方面的知识为例进行分析可知，在函数与方程的学习中，相对传统的函数基本性质题目而言，函数与方程方面的知识难度更大，且需要学生学习更加复杂的计算方法。教师可以直接引入综合性例题，让学生借助计算器获取题目的常规数据信息。并且进一步通过查表和计算分析的方式解答具体问题，达到针对性培养学生运算能力的目标。具体而言，教师可选取的例题如下：例1：求函数f（x）=lnx+2x-6的零点个数。在这一题目的求解过程中，需要教师引导学生使用计算器算出未知数x对应的f（x）函数值，形成表格。随后，再充分利用数形结合思想，绘制出函数表达式对应的图像。通过查表和图像观察结合的方式去寻找问题的答案。具体解题时可以通过表格数据和图形观察得到f（2）<0，f（3）>0，进一步得到f（2）f（3）<0，这时可以得到函数的区间为（2，3），在这一区间内存在零点且只有一个零点。由于这一题目可以分别从图形绘制和表格数据查询计算两方面对学生的运算能力进行考察，因此，更有利于提升学生的运算思维培养效果。对高中学生而言，也更能够有效掌握同一类型习题的解题思路。从教学方法上来讲，为了鼓励学生自主完成表格数据查询以及图形绘制的过程，教师可以利用小组合作的教学方法，在提出具体问题进行引导后，由学生组成学习小组自主分析讨论问题解决的思路，通过计算得到最后的问题答案。（三）积极组织实践活动，检验学生数学运算能力实践活动具有综合性特征，若能夠通过组织实践活动提升学生运算能力，不仅会给学生留下深刻的印象，相应能力的培养效果也会更加完善，更具有针对性。教师只需结合学生主观兴趣，选择适当的实践活动组织落实即可。积极组织实践活动主要是指，教师应当将固定的理论知识学习逐步转变为生活化数学问题的解决过程。结合生活实际情境锻炼学生分析问题、解决问题的能力。在生活化实际问题的引导过程中，使学生感受到数学运算能力对解决实际问题所具备的重要价值。教师只要结合具体的数学知识将具体问题转换为应用型问题，或者选择对应课程内容的应用题目让学生进行解答，就能够达到针对性检验学生数学运算能力的目标。例如，在数学课程“复数的四则运算”教学过程中，教师可以将复数运算转变为专题性实践活动。结合学生在基础学习层面上接触过的四则运算趣味竞赛，将复数的四则运算能力检验也转变为专题竞赛的形式。鼓励学生积极参与相关竞赛，并基于竞赛检验学生的复数四则运算能力。在完成实践活动时，教师主要可以通过限制运算时间，检验学生的运算能力和思维灵活性。同时，也可以设置不同的运算难度组别，让学生自主选择参与竞赛。通过获取竞赛积分，最终评判学生的运算能力。这种灵活多样的实践活动不仅能够调动学生的学习积极性，也会使难度相对较大的数学知识学习更加轻松愉快，学生的运算能力培养效果也会在这一过程中得到保障。需要强调的是，教师应当在实践活动组织完成后，及时做好反思分析工作，一方面观察学生的竞赛成绩，另一方面，也通过沟通了解学生参与竞赛时遇到的具体困难和实际问题，以帮助教师在后续的运算能力培