培养高中数学核心素养数学运算的课堂教学策略

李昌银

摘 要：随着我国高中教育改革的深入推进，数学核心素养在教学过程中的重要性越来越高，其中运算能力一直以来都作为数学教学的核心内容之一，仍旧具有重要的地位。本文从高中数学核心素养数学运算的特征出发，通过分析当前高中数学核心素养数学运算课堂教学存在的问题，提出培养数学运算能力的课堂教学策略，目的在于打造高质量的数学运算教学课堂，提高数学教学的有效性，培养学生的数学运算能力。

关键词：高中数学;数学运算;核心素养;课堂教学

学科核心素养这一概念在我国教育中提出已经有一段时间，很多学校针对学科核心素养培养进行了教学改革，而高中数学教学过程中，针对数学学科核心素养中的数学运算素养也有许多的课堂教学措施。但是同时，我们也应当认识到在高中数学核心素养数学运算的课堂培养中，仍旧存在着很多的问题，制约着学生的数学运算能力培养，所以需要采取进一步的策略提升数学运算能力培养的质量。

一、高中数学核心素养数学运算的特征

高中数学核心素养数学运算是一个非常重要的素养，主要指的是学生对于数学常规计算和数量关系计算的能力，这一素养具有以下三个特征。

（一）整体性

数学运算素养是与数学运算相关的知识技能、数学思考、问题解决和情感态度等的“综合体”。其中，扎实的运算知识、熟练的运算技能是数学运算素养的显性表现，而深度的数学思考、积极的情感态度则隐藏于学生解决问题的活动中，不易察觉。这四者相互影响，彼此融合，构成了数学运算素养这一整体[1]。所以，一次有效的数学运算应该是四者的整体联动。

（二）阶段性

数学运算能力是具有阶段性的。阶段性指的是在一定时期内，学生所能够达到的数学运算能力有着难以突破的上限，这种上限的形成主要來源于学生理论知识学习的不足，到达某一个阶段之后，没有后续的理论知识作为运算能力提升的支撑[2]。而当学生学习了新的理论知识之后，数学运算的能力也会随之而上升，这就是数学运算能力的阶段性。

（三）持久性

数学运算能力的持久性指的是学生一旦培养起来一定水平的数学运算能力，那么在后续的学习过程中即便不进行大量反复的练习，也能够在很长时间内维持住这种数学运算能力，数学运算能力的培养几乎是终身的，所以是数学核心素养中非常重要的内容[3]。

二、高中数学核心素养数学运算课堂教学存在的问题

在当前的高中数学课堂教学中，对于数学运算这一素养培养存在的主要问题包括三个方面。

（一）忽略基础理论

在传统的高中数学教学过程中，对于数学运算能力非常看重，甚至一度将数学运算能力的培养和训练作为数学教学的唯一重心，但是实际上，这种教学思维是极其错误的。过于注重数学运算，就会导致对基础理论的忽视。数学并不是建立在运算上的学科，运算并不是数学中唯一重要的要素，基础理论才是数学教学的支撑和根基，试想，如果学生连最基本的定义和公式都理解不了，弄不明白，即便掌握了运算能力，也只是重复刻板地运算，根本无法将运算能力运用到数学问题的解决中。忽略基础理论这一问题产生的原因是由于高中数学传统教学思维的限制，在传统教学中，数学运算能力的重要性被放到太高的地位，使得基础定义和理论得不到重视，这就恰恰走进了数学学习的歧路，所以才需要重视基础的数学理论。忽略数学基础理论造成的直接结果就是学生的运算是空洞无用的计算。随着我国高考改革的推进，无论是在考试中还是在数学问题的解决中，都很少出现纯计算的内容，替代的是学生对信息的提取整理和运算能力的结合，忽略基础理论就会导致学生的信息提取能力不足，难以解决实际的数学问题。

（二）练习方式不科学

在当前高中数学的教学过程中，对于运算能力培养的另一个问题就是练习的方式不够科学。对于数学运算能力的培养，大量的练习是必不可少的，虽然新时期不再依靠无脑的题海战术，但是仍旧需要通过大量的练习来提升学生的运算能力。而当前的练习方式却并不足够科学，仍旧倾向于没有重心的题海战术，对于所有的数学知识一股脑地进行练习，没有明确的重心和舍弃，针对同一类型题目大量反复练习，不但无法取得好的练习效果，而且这种枯燥的练习会严重打击学生对数学学习的兴趣，也会导致学生的思维僵化，运算能力不增反降。

（三）数学运算缺乏变通

此外，在高中数学运算能力的培养过程中，还存在着缺乏变通和拓展的问题，在当前的运算教学中，往往是一个类型的题目翻来覆去地讲解、练习，将一个模式限制得太刻板，没有对运算的知识进行拓展和扩张，导致的结果就是学生无法举一反三。即便经过大量的练习之后，学生能够掌握某一种题型的运算方法，但是将条件稍加改变，或者换一个形式考查同一个知识点，学生仍旧容易出错，这就是运算教学缺乏变通所导致的。

三、高中数学核心素养数学运算课堂教学的实践策略

在当前高中数学核心素养培养的背景下，要在课堂上培养学生的数学运算能力，需要采取更多更新的策略，既要满足学生能力培养的需求，又要尽可能减轻学生学习的负担，促进学生健康成长，因此对于新技术的使用必不可少，笔者提出了以下几条实践策略。

（一）提升理论教学的质量

在培养学生数学运算能力的过程中，高中数学教学的首要突破点应该从理论教学抓起，理论是运算的基础，只有先掌握了运算的理论方法和原理，才能够真正提升运算能力，所以在高中数学课堂教学的过程中，要进一步提升理论教学的质量和水平，尤其是对于运算原理理论的教学是至关重要的。具体的教学方法包括讲解运算的原理和过程中，讲解公式的内涵和变形，讲解公式运算的法则，以及公式和数学定义之间存在的关系等。理论教学中公式占据了重要地位，但是又不能仅围绕公式开展理论教学，更需要围绕定义概念开展教学。理论教学的核心在于理解，要让学生充分理解数学的定义和公式的内涵，而不仅仅是让学生掌握一个死板的公式，更重要的是要教会学生公式是怎么得出的，如何根据公式倒推回定义概念等。比如，在学习高二必修二中《导数》这一章节时，对于函数求导的各个公式，学生既需要死记硬背地掌握下来，也需要充分理解求导公式的内涵，但是鉴于高中数学对于极限的教学较浅，所以对于公式的理解仅限于高中的知识范围内，尽可能让学生理解求导公式的来源。

（二）采用小组教学方法

通过在数学课堂教学中开展小组探究式学习可以启发学生的主动学习意识，主动学习意识的调动对于学生思维品质的培养来说卓有成效。学生思维品质的提升正是核心素养培养背景下对于高效课堂的一个重点要求，开展小组探究式学习可以让每一个学生都参与到课堂中来，可以增加学生对于数学学习的投入度，启发学生的探究性思维，使得学生在数学学科的学习中逐渐由浅层次学习转变为深度学习，这也是目前高中数学课程的一个非常重要的教学目标。数学学科是一门综合性非常广的学科，如果学生在学习过程中仅仅是理解学科知识而不会对其进行运用和实践，那么学生的运算能力将不会得到很明显的提升。同时，转变学生学习数学的方式让学生能够对数学进行深度学习对于培养学生的思维品质是一个非常重要的途径，还可以提升学生的综合素养。比如在教学必修一《概率》这一章节时，可以将学生分成若干个教学小组，每个小组给定一个数据收集和表示的任务，让学生以小组为单位在课堂外收集数据资料，然后在下一次的课堂教学中，每个小组选出代表进行数据表示。小组教学的优势在于能够充分调动小组成员的学习积极性，在小组学习的过程中，学生会自觉主动地学习教材的内容，并且对教材知识进行实践，同时在课堂上也会更加专注，以达到更好的效果，获得小组其他成员的认可，所以利用小组教学的方法，可以有效提升数学课堂教学的质量。

（三）运用情境教学方法

情境教学法也是培养学生数学运算能力过程中的有效方法。在高中数学的教学活动当中，坚持核心素养为培育的目标，对学生综合素质培养的要求更高。而在实际的教学过程当中，根据学生的特点优化教学的方式，提升学生的核心素养，增强数学的综合能力。其中数学情境教学法就是一个突出的方法，在情境教学法中，可以采用案例教学的方法构建情境。情境教学法中最重要的就是情境构建，而经典案例则是活生生的真实具体的情境。此外，利用多媒体进行数学教学情境构建也是一种方法。随着当前科技的不斷进步，多媒体教学与高中数学的教学有着密切的关系，为高中数学教学带来了许多情境化教学的便利。而在数学教学过程当中，各种与生活息息相关的数学知识，涵盖在数学课程当中，这些生活知识或者场景中的数学知识很难通过口头表达或者书面书写来进行讲解，尤其是对于一些特定文化载体的事物口头解释，不利于学生的理解，因此我们可以借助多媒体为同学进行直观的讲解，从学生的感官出发为学生提供良好的学习体验，增强学生对于传统文化的理解，打破时间和空间的概念。比如，在学习高二必修一《圆锥曲线》这一章节的时候，可以通过构建圆锥曲线在生活中应用的情境，让学生代入实际的生活经验，更好地理解圆锥曲线，同时加强对圆锥曲线的计算能力。情境教学对于学生理解这类难度较高的概念和理论具有非常重要的作用，情境教学法在高中数学中应用是当前核心素养培养下的流行趋势，具有其独特的效果。

（四）加强实践练习

无论是在教学课堂上，还是在日常练习中，教师都应该指导学生对每种类型题进行系统训练。同一种类型题会有许多种不同的变化，在多种类型题之间，教师可以引导学生对相似的类型题进行合理有序的分类。例如，将用了同一条运算公式的题目或使用相同算法的题目放在一起进行比较再进行相对应的练习。在日常的课堂运算教学中，教师应该有目的地强化课堂练习，给学生充足的当堂练习的机会。当堂练习是高中数学教学中不可或缺的一部分，也是学生过渡、消化新学知识的重要环节，教师也可以通过学生在课堂练习中给予的反馈来了解学生对知识的掌握情况。在对学生进行课堂运算能力检验时，教师要给予学生充足的时间和空间，让学生通过限时训练来提高数学运算能力，同时在此过程中也可以发现其运算能力的不足之处，以便及时改正错误。教师也可以通过学生在课堂的表现来调整授课的内容，使教学更具有针对性和有效性。

由于数学运算所具有的层次性和综合性，导致学生对运算的了解和掌握也是循序渐进的，因此教师对学生的数学运算能力的培养是一个漫长而又复杂的过程。对此，在教学内容结束后，教师还可以根据学生在课堂上所学内容布置相应的课后作业，对课堂所学的运算方法和适用题型进行巩固和加强，将数学运算能力的培养贯穿高中教学的全过程，指导学生利用有效时间对知识点多加巩固，勤于练习，提高对不同运算方法的灵敏度，也使学生能够更加熟练地掌握高中数学运算能力。

（五）利用微课教授新方法

和传统的教学教案、教学设计，以及教学反思这些教学资源不同，微课的产生是随着信息技术和互联网技术的发展，应运而生的一种新型互联网教学软件。微课的应用可以显著提高高中数学教学的质量。在高中数学的教学过程中，由于时间有限，教师精力有限，不可能解决好每一个学生的问题，而微课可以将高中数学的知识点制作成微课，让学生在课后可以自己找到微课进行学习，起到查漏补缺的作用，从而提升高中数学的教学质量，这对于提升学生的数学运算能力具有非常重要的作用。微课既可以将数学计算的巧妙思路和方法教给学生，也可以讲解一两道具有典型特征的例题，这样就能够实现教学内容和学生负担之间的平衡，让学生随时随地都可以进行数学练习，学习运算技巧。微课的应用是信息技术带来的高中数学教学方法上的突破，例如，在学习高二必修一《函数》这一章节时，由于相关的知识难度较高，学生单纯依靠课堂学习的时间难以完全理解有关的概念和公式，那么教师就可以制作函数相关的微课视频，将一个知识点制作成一个视频，让学生在课后花费很少的时间实现对知识的巩固提升。比如函数运算的方法等，教师可以将每一种方法制作成一个微课视频，学生每天学习一个方法，对学生而言，没有增加过多的负担，却能够起到巩固知识的作用。因此利用微课是补充高中数学课堂知识，对课堂进行延伸的又一种方法。

结束语

综上所述，在高中数学核心素养数学运算培养的课堂教学中，存在着一些现实的问题，这些问题产生的原因大多是因为我国高中数学教学的传统思维还没有得到转变，因此限制了课堂教学对数学运算能力的培养效果。所以需要采取更多的课堂教学改进措施，提升课堂教学的质量，更好地培养学生的数学运算能力。

参考文献

[1]王健.例谈高中数学核心素养的培养策略：基于课堂教学中数学运算维度[J].考试周刊，2021（99）：82-84.

[2]席国金.高中数学核心素养的培养：在课堂教学中提升数学运算能力[J].中学数学，2021（21）：86-87.

[3]武薛超.课堂教学中数学运算的维度：高中数学核心素养的培养[J].数学大世界（上旬），2021（6）：5.