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核心素养导向下基于数学教学培养初中生运算能力的策略研究
摘要:初中生运算能力是数学核心素养的重要组成部分,传统教学偏重技能、轻视算理与思维导致素养目标脱节。核心素养导向要求运算能力由“会算”向“会算”和“懂算”转变,重视对运算对象、法则的理解以及方法的选择。希望了解将素养目标嵌入教学的实施策略,以改良设计教学、强化算理探究、加强知识迁移的方式方法,来达成学生的运算能力与数学思维协同发展。
关键词:核心素养;初中数学;运算能力;教学策略
运算能力是逻辑推理,数据分析等数学素养的支撑工具。课程改革深入发展,教育评价由关注知识转向素养。但是目前的初中数学在运算培养上还存在机械性、效率低的问题,学生的运算不灵活。因此,在核心素养的框架下,重新审视运算能力的价值,探索适合其的教学策略对提高数学教学质量有着现实意义。
一、核心素养下运算能力培养的内涵转向
运算能力在核心素养背景下被重新定义,不是单一的、机械的计算技能,而是在对运算对象和运算法则有深刻理解的前提下,能进行合理地选择运算方法、自觉地使用运算程序、主动监控运算过程并评判运算结果的一种综合表现。这种转向意味着教学活动不能满足于简单的技能练习,而是要关注运算知识是怎么形成的。教学的重点不能再局限于求快、求准,还要让学生体会到运算该不该这么算,能不能再简单一点。这就意味着要让学生思考“为什么这样算”,理解运算的本质,形成理性思维,让运算活动成为发展数学思维、提高逻辑素养的载体[1]。
二、融合素养目标的运算教学设计
(一)挖掘运算中的算理逻辑
运算能力的立足点是算理。教学时如果只有法则,学生就会陷入死记硬背当中去,灵活也就无从谈起了。例如在教学人教版七年级上册“有理数的加法”时,不能只是让学生死记硬背“同号相加,异号相减”这个法则。要用数轴来引导学生观察点的运动过程,从而让学生能直观感受到“异号相减”实质是相互抵消的过程,而符号则是由绝对值大的那个数字所决定的。这种对于算理的主动探究,使得学生对法则的认知从表象性的记忆转变为逻辑性的构建,运算的准确度自然就会有所提升,同时也培养了学生的直观想象以及逻辑推理能力。
(二)构建蕴含素养的运算情境
数学运算不是孤立的符号游戏,而是解决问题的需要,教学设计应该努力创设具有一定挑战性和隐含着数学思想的问题情境,激发学生寻求运算策略的愿望。情境创设不能仅仅贴个标签,而要能促进思考。比如学完人教版七上“有理数的乘方”,可以设计细胞分裂、折纸层数等问题,在情境中抽象出 an 模型。过程中,学生思考底数、指数意义,认识乘方本质,在这种情境驱动下,运算学习变得不再枯燥,学生在解决问题时自然经历数据分析、建模与符号运算过程,其运算能力与应用意识也得到同步发展。
(三)强化运算过程中的程序化思维
复杂的运算都是由一些基本运算组成的。因此,在核心素养导向的运算教学中,要引导学生将运算过程看作是一个程序化的过程,“先观察、再思考、后运算”。这就需要学生先观察题目结构特征,再考虑是否能够运用运算律简化运算过程并规划好路径。如人教版七年级上册整式的加减中,就需要学生清楚程序是“先去括号(注意符号),再找同类项(抓住特征),最后合并(系数相加)”。加强程序化思考,可以使学生思路清楚,运算有条不紊、准确[2]。
三、促进运算能力迁移的实践路径
(一)数形结合优化运算认知研究
数形结合是优化运算、理解算理的思想方法。许多代数运算的问题,如果能借助图形的直观性,它的联系就会一目了然。教学过程中应该有意识的引导学生使用数形结合的方式分析问题,把抽象的符号运算变成具体的图形操作。比如有些绝对值和有理数大小比较的运算,单纯的代数法去分类讨论,就显得非常繁琐。如果能够让学生借助数轴上直观地表示,利用点的位置和距离来进行分析运算思路会更为清楚。这样就降低了学生理解的难度,可以使他们灵活运用几何直观来启迪思路,在进行运算的过程中,培养学生的直观想象素养,使这两者实现融合迁移。
(二)渗透模型思想增强运算自觉性
数学模型思想,是数学与现实的纽带,也是培养运算自觉性的重要支撑,运算能力的提高,不能仅仅局限于数学计算,还要加强数学建模活动。教学中,让学生从实际问题中抽象出数学模型,在利用运算来解决这个模型,最后回归到现实问题。这样就让运算有了方向,比如研究行程或者方案选择之类的问题时,得先形成出代数式或者说方程(就是一种模型),接着才开始进行严格的运算以找出答案。这种路径促使学生体会到运算乃是解决模型问题的关键手段,由此激起他们改进运算准确性的自身诉求,达成运算能力的“有意义”增长[3]。
(三)变式训练促进运算通达的实现
运算能力的巩固与迁移,需要科学有效的训练。核心素养导向的训练反对“题海战术”,提倡精练的“变式训练”。变式训练不是简单重复,而是围绕某一算理从不同角度、层次设计问题链。如在学完整式的加减运算后可以设计“条件变化”(已知 A+B 和 A-B求 A)、“结论开放”、“结构变异”(数字系数变为字母系数)等变式。这种训练使学生在变化中把握不变的运算本质,在对比中反思易错点,提升运算灵活性。这不但巩固了技能,而且培养了学生的思维的深刻性。
四、结语
在核心素养导向下培养初中生运算能力,这是一种系统的教学变革,需要教学活动从技能层面的训练向算理探究与思维发展的深层转变。通过挖掘算理逻辑、创设素养情境,强化程序思考,通过数形结合、模型思想、变式训练等方式促进学生的运算能力的内化与迁移。最后目的是让学生在学知识的过程中发展逻辑思维与探究精神,为学生全面的数学素养奠基。
参考文献
[1]杨会霞.浅谈核心素养导向下初中生数学运算能力的培养策略[J].数学学习与研究,2025,(23):10-13.
[2]索金勋.核心素养视域下初中生数学运算能力的培养策略[J].数学学习与研究,2025,(19):42-45.
[3]陈菲菲.核心素养视角下初中数学教学中学生运算能力的培养策略[J].数理化解题研究,2025,(20):21-23.
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