(一)运算能力的含义
根据一定的数学概念、法则和定理,由一些已知量通过计算得出确定结果的过程,称为运算。能够按照一定的程序与步骤进行运算称为运算技能。不仅会根据法则、公式等正确地进行运算,而且理解运算的算理,能够根据题目条件寻求正确的运算途径,称为运算能力。
《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。”据此可概括出运算能力的几个基本特征:正确、有据、合理、简洁。这也说明运算不等同于计算,运算能力也并非一种单纯的、孤立的数学能力,它需要正确理解相关知识,辨清运算条件,合理选择运算方法,有效设计运算步骤,还要使运算符合算理,并且尽可能简洁地获得运算结果。它是“算”与“思”的结合、操作与思辨的融合。
(二)运算能力的培养
运算能力是在不断地运用数学概念、法则、公式,经过一定数量的练习而逐步形成的。要使学生通过各种运算和对代数式、方程等的变形以及重要公式的推导,通过用概念、法则、性质进行简单的推理,发展逻辑思维能力。
运算能力的培养与发展是一个长期的过程,应伴随着数学知识的积累和深化。正确理解相关的数学概念是逐步形成运算技能、发展运算能力的前提。运算能力的培养与发展不仅包括运算技能的逐步提高,还包括运算思维素质的提升和发展。在小学数学教学中,学生运算能力的培养需要经过以下的过程:
1.由具体到抽象
第一学段理解万以内的数,初步认识小数和分数,初步学习整数的四则运算,以及简单的分数和小数的加减运算;第二学段认识万以上的数,进一步学习整数的四则运算(包括混合运算),小数和分数的四则运算(包括混合运算),了解并初步应用运算律。在小学阶段学习和掌握数与式的运算中,一开始总是和具体事物相联系的,之后才逐步脱离具体事物,抽象成数与式的运算。由此可以看出,小学生的运算能力是由具体到抽象初步形成和发展的。(www.xing528.com)
2.由法则到算理
《标准》在第二学段规定了与算理有关的内容。比如:探索并了解运算律(加法的交换律和结合律、乘法的交换律和结合律、乘法对加法的分配律),会应用运算律进行一些简便计算。了解等式的性质,能用等式的性质解简单的方程。
在学习和掌握数与式的运算中,学生通过反复操练、相互交流,不仅会逐步形成运算技能,还会引发对“怎样算?”“怎样算得好?”“为什么要这样算?”等一系列问题的思考。这是由法则到算理的思考,在这个思考过程中,运算从操作的层面提升到思维的层面,这是运算能力发展的重要内容。
3.由单向思维到逆向思维、多向思维
逆向思维是数学学习的一个特点。《标准》在第二学段规定“在具体运算和解决简单实际问题的过程中,体会加与减、乘与除的互逆关系”。运算的互逆关系,是逆向思维的重要表现形式之一。运算也是一种推理,在实施运算分析和解决问题的过程中,“由因导果”和“执果索因”的推理模式也是经常要用到的,表现为有效探索运算的条件与结论、已知与未知的相互联系及相互转化,思维方向是互逆的,更是相辅相成的。
在实施运算的过程中,还会遇到多因素的情况。在运算过程中,各个因素相互联系,相互制约,又相辅相成,更加需要不同的思维方向、不同的解题思路和不同的解题方法,通过比较加以择优选用。这是运算思维达到一个新的高度的重要标志,也是运算能力培养与发展的高级阶段。
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