林小春
(福建省建寧縣第一中學,福建建寧 354500)
計算在數學學習中至關重要,學生具備較強的計算能力,才能有效地應用數學知識來解決具體問題。隨著新課程改革的不斷深入,教師在培養學生計算能力方面也面臨著比以往更高的要求,因此,教師必須關注學生出現的計算錯誤,通過科學分析把握其成因,并采取有針對性的策略,幫助學生盡可能地減少計算錯誤,提高計算能力,從而實現促進學生數學學科核心素養發展的目的。
準確進行數學計算的前提條件是深刻理解相應基礎知識,這是因為開展數學計算通常需要依據具體的概念、定義、定理及公式,如果學生對這些基礎知識的理解存在偏差,就可能出現一系列計算錯誤[1]。例如,已知邊長為1的等邊三角形ABC,求與的值。解答此題時,學生對向量的夾角定義容易理解錯誤,誤把60°當成向量夾角。當前,許多學生對數學基礎知識的理解不夠深入、全面,未能準確把握其內涵與外延,導致在計算時經常出現盲目縮小或擴大公式應用范圍、錯誤選用公式等情況,進而出現計算錯誤。
數學習題通常使用較為抽象的文字語言和符號語言進行表述,題目中信息量較大,包含著諸多隱含條件,部分習題雖然配有圖形語言,但所給出的圖形通常較為復雜,只有對其進行進一步的分析處理,才能獲取題目所傳遞的全部信息。許多高中生因為沒有養成良好的審題習慣,所以常常不能完全提煉出題目的隱含信息。例如,當點P(3,2)到直線mx-y+1-2m=0的距離最大時,求m的值。有些學生沒有提煉題目所給出的直線過定點(2,1)這個隱含信息,在進行計算時并未考慮題中的全部條件,自然會使計算過程變得復雜,甚至出現錯誤。
學生計算思維的發展水平直接影響著數學計算:整體思維影響計算效率,縝密思維影響計算精確性,發散思維影響計算合理性,逆向思維影響計算簡便性。當前,從整體上看,高中生的計算思維發展水平亟待提升。由于計算思維水平不高,他們在計算過程中很容易出現錯誤。與“概率”相關的數學計算通常遵循“正難則反”這一原則,例如,已知3名射手射擊同一目標,命中率分別為0.6、0.7和0.8,若各射擊一次,求目標被擊中的概率。若學生具備一定的逆向思維能力,則能夠較為快速地得到計算結果,即用1減去目標不被擊中的概率。而若學生不具備逆向思維能力,他們在正向計算的過程中就很容易出現錯誤。
計算能力需要通過反復的練習才能得到提高,而練習內容必須具備教學針對性,符合新課標所提出的相關要求,才能獲得良好的訓練效果。然而,在高中數學教學中,教師往往不重視合理設計計算訓練內容,導致學生的計算訓練量雖然較大,但通常缺乏實效,不僅枯燥無味、容易造成學生失去數學學習和思考的興趣,還無法高效達到幫助學生提高計算能力的目的。
如果教師能夠在學生出現計算錯誤后,及時引導學生對錯誤成因進行深刻反思,就能有效降低其在后續計算實踐中出現同類型錯誤的可能性,達到提高計算準確率的目的。然而,部分高中數學教師缺少組織學生反思錯誤成因的意識,導致學生在計算中不斷出現同類型錯誤,這一現象顯然不利于學生計算能力的提升。究其原因,主要在于教師沒有意識到錯誤也可以成為一種教學資源,沒有對錯誤資源加以合理利用,也未能重視培養學生應用錯題本進行總結的良好習慣。
教師在教學實踐中必須重視幫助學生構建完備的數學知識體系,引導其全面、深刻地對數學基礎知識進行理解,注意圍繞知識的內涵與外延進行拓展,從而提升學生的學習效率,使其在計算實踐中合理地應用公式和定理。例如,在進行三角函數的相關計算時,由于公式很多,學生對公式的記憶和應用容易出現錯誤,因此教師應對三角函數各個公式要點進行深入的講解,指導學生通過畫公式思維導圖的方式,系統地理解和理清公式之間的區別與聯系,確保在計算時正確選用公式,達到提高計算正確率的目的。
培養學生形成良好的計算習慣,是減少計算錯誤的重要措施。為此,教師應引導學生對數學問題的解決流程進行優化,在這一過程中加強習慣培養。第一步,審題,學生在審題時必須保持充分的耐心和細心,明確題目所給出的已知條件和未知條件,并挖掘隱含信息,根據所得信息正確選擇解題方法。第二步,計算,按照所選擇的解題方法進行相應的數學計算。第三步,驗算,注意將計算結果代入原題之中,確保其符合題目要求。第四步,完成驗算后,工整謄寫計算過程和計算結果,這一步驟中,教師要重視培養學生工整書寫、不重不漏的良好習慣,避免因漏寫或抄錯解題步驟而丟分。
提升學生的計算思維發展水平,對提高其計算準確性而言,有十分顯著的影響。為此,教師需要根據計算要求和實際教學目標精選例題,注重培養學生的整體思維、縝密思維、發散思維和逆向思維,以達到提升學生運算效率與能力的目的。例如,求y=sin2x+2sinx+3的值域。教師可以引導學生從整體思想出發,將sinx看作一個整體,對函數整體形式進行“換元”,令sinx=t∈[-1,1],以達到簡化的目的,降低學生出現錯誤的概率。
優化計算訓練內容設計,注意選擇具有代表性的題目作為練習題,是提高學生計算能力的重要途徑。為此,首先,教師需要對教學內容進行深入研讀,結合教學大綱的要求,對各類習題進行甄別和篩選,選擇最符合教學需求的題目作為練習內容,以幫助學生鞏固相應知識并提升其計算實踐能力。其次,教師應注意整合容易混淆的計算問題,設計對比性練習題,增強學生的辨別能力和審題能力,使其根據題目中給出的信息合理選擇解題方法。最后,注意強化應用題練習,在培養學生計算能力的同時,提高其應用所學知識解決實際問題的能力。
在學習數學的過程中,學生不可避免地會出現各類計算錯誤,教師要將錯誤看作一類重要的教學資源,通過引導學生對計算錯誤進行總結和反思,達到培養其良好解題習慣和避免后續出現同類錯誤的目的。為此,教師可以讓學生準備一個錯題本,用于記錄錯題、總結錯因。例如,對于同一道題,學生出現計算錯誤的原因可能是對相關知識點的理解不深、沒有認真挖掘題目中所包含的隱含條件等,在記錄和反思錯題時,學生不僅要詳細地總結錯誤原因,還需要標注好與錯題相關的知識點,并記錄正確的解題方法,從而達到鞏固基礎知識、強化計算思維的目的。
高中生出現數學計算錯誤的主要原因有未能深刻理解基礎知識、未能養成良好解題習慣、計算思維水平不高、計算訓練實效性不足、未能及時進行總結反思等,對此,教師應在教學實踐中落實強化基礎知識教學、加強解題習慣培養、注意培養計算思維、改善計算訓練設計、引導學生對計算錯誤進行總結和反思等策略,力求提高學生的計算能力。