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当今已是经济全球化,信息网络化的知识经济时代,经济的竞争可以说是关于信息的竞争.只有善于掌握和处理信息,并科学决策的人,才能在经济时代立于不败之地.按照传统的以课堂为中心、以书本为中心、以教师为中心的“应试教育”模式培养的人很难适应于这个瞬息万变的信息社会.国家的科技,文化,教育都是依靠创新思维来不断发展和完善.因此,改革课堂教育特别是数学课堂教育来培养学生的创新思维已刻不容缓地摆在教育界的面前.
在全面推进素质教育的进程中,数学作为一门基础学科,它的教学内容是前人创新的产物,数学知识源于创新,又能促使人们进行新的创新.创新思维寓于数学教学中,数学教学能够且应该着力培养学生的创新思维.那么,在数学教学中应怎样根据自身的特点培养学生的创新思维呢?
创新思维是指运用已有的知识经验,在创造想象的参与下,发明或发现一种新方法用以处理某一种事物,某个问题的思维方法.通过创新思维不仅揭示出事物的本质,而且在此基础上产生出某种新颖、独特的,前所未有的思维成果.它要求打破常规,重新组织思维模块,以便产生新产品,新捷径.创新思维不是单一的思维形式,而是多种思维形式的结合,是在其它智力机构的基础上发展起来的一种思维能力.
在数学学习中,创新思维表现为依据已学过的数学知识,让思维朝着各种可能的方向扩散前进,从不同角度、不同方式,寻找解决问题的各种不同途径,它能够迅速根据实际问题提供的信息,主动、灵活、快速地开拓思维新途径,克服常规思维定势的消极影响.在由已知探索未知的过程导致新的发现、新的突破、新的规律、新的方法和途径.因此,教师在数学教学过程中必须对教材作深层次的挖掘,讲解公式、定理要注重发现过程,引导学生积极思维,主动探索.例题教学要注重变式,引导学生延伸、拓广、变通,更应该注重解题的灵活性,多渠道,尤其要归纳出各类题型的方法和规律,引导学生去创新,发现、发明、创造,从而达到培养学生创新思维的目的.
培养学生的创新思维,首先应突破思维定势.的确,思维定势对人们平时思考问题有很多好处,它能使思考者在处理同类或相似问题时省去许多摸索、试探的思考步骤,不走或少走弯路,做到举一反三,触类旁通,从而大大缩短思考时间,提高思考效率.思维定势可以帮助我们解决99%甚至更多的问题,但是剩下的1%的创新问题,思维定势是无法处理的,相反还会阻碍我们解决问题,因为在进行创新思考时,无论面对的新问题还是旧问题,都需要新的思维程序和思考步骤,也就是说,当我们面临新情况、新问题需要开拓、创新时,思维定势不仅无能为力,而且还会成为“思维枷锁”,阻碍新概念的产生,使人打不开思路,跳不出框框,难以进行新的尝试,甚至将人引入歧途.比如,我在给学生复习圆锥曲线时,给出了这样一个问题:已知实数x、y满足 ,则点P(x , y)所对应的轨迹为( ) (A)圆 (B)椭圆 (C)双曲线 (D)抛物线。 学生一着手就化简方程,化简了半天也没看出结果,就去找自己运算中的错误,的确平常求轨迹大都是找相应动点的横、纵坐标的关系,然后再判断轨迹,学生们就是受了这一思维定势的影响,才导致花了很长时间也没得出结果,那如果马上转换一下思维角度,回到原来的式子,研究此式的结构就可以很快发现动点p到定点(1,3)及直线x+y+1=0的距离相等,从而轨迹为抛物线。接下来又将此式变形为 , 让学生又来判断其轨迹。他们就感觉容易多了。其实,学生解题效率不高的最大思维障碍就是思维定势,常规思路可能也会使问题得以解决,但可能需要花费更多的时间,那就得不偿失了。因此,教师在教学中,一定要突破思维的定势,不要受书本上知识的约束,更不要用“标准答案”来框住学生的思维,不要一味地认为书本上写的,权威人士说的都是正确的,所有问题的答案都是唯一的.告诉学生遇到问题要认真思考,有自己独到的见解,从多角度思考问题,打开自己的思路.突破思维定势,有助于打破旧框框的束缚,有利于发挥人们的想象力和创新能力,从而打开新的思路,产生许多出人意料的新思想、新方法,培养了学生的创新思维.
要培养学生的创新思维,教师还应在教法上创新.在教学中,教师应改变讲清楚、讲透彻的传统教学观念,不能满堂灌,要留给学生足够的思考时间.上课时,应在教学重点、难点、学生疑点处提出富有启发性的问题,引导学生积极地、自动地思考,让学生感受理解知识产生和发展的过程.旧知识是获取新知识的基础,新知识是旧知识符合逻辑的发展.在现有知识的基础上,让学生通过联系、类比得到新的知识,是通过引导、启发,而不是直接“传授”,更不是“灌输”;是“授之以渔”,不是“授之以鱼”,现在我们所进行的“高中数学为‘由教到导’课堂教学实验”就是通过对教法的创新来培养学生的创新思维能力的.
首先,在学习基础知识时,采取提纲阅读法,即教师先拟出阅读提纲或思考题,称之为导;学生根据提纲或思考题边阅读边思考,还允许学生讨论,教师巡回指导并答疑,重点辅导学习困难的学生,最后师生一起小结,即按“引导——阅读——讨论——小结”等步骤让学生完成基础知识的学习.
其次,上习题课时,大致按“审题——试作——评讲——演变——提炼”等程序进行.
再次,上复习课时,按“回顾——提炼——典型例题分析——精选习题训练——变式训练”等环节进行.
总之,无论是新课、习题课还是复习课,始终坚持以学生活动为主,教师只起指导学法,解答疑难的引导作用.学生学得生动活泼,积极主动,锻炼了思维品质,提高了心理素质,促进了创新思维的培养.
比如,学习三角函数的图像变换:y=sin(x+¢)的图像是由y=sinx的图像平移而得到.我们启发学生联想到y=lg(x+a)的图像亦可由y=lgx的图像平移而得到.进而抽象出y=f(x+a)的图像可由y=f(x)的图像平移而得到.这样,就做到了触类旁通,并由特殊现象抽象出了一般规律,便可以用这一般规律去处理各种特殊情况,这样学生就达到了创造性理解的程度,自然提高了创新思维的能力.
另外,教师在教法上的创新,还要求在教学中注重数学思想和数学方法的教学.数学思想和方法是培养学生创新思维的载体.人们学习数学不仅是为了获取知识,更重要的是通过数学学习接受数学精神、数学思想和数学方法的熏陶,提高思维能力,锻炼意志品质,并把它迁移到学习、工作和生活的各个领域中去,日本数学教育家米山国藏先生曾深刻指出:“学生们在初中或高中所学到的数学知识,在进入社会几乎没有什么机会应用,因而作为知识的数学,通常在出校门后不到一两年就忘掉了.”然而,“不管他们从事什么业务工作,唯有深深地铭刻于头脑中的数学精神、数学思维方法,研究方法和着眼点等,才随时发生作用,使他们受益终生.”因此,我们要高度重视对学生数学思想和方法的培养,促进学生良好的思维素质和创新能力的发展,如归纳的思想(数学归纳法的教学等),分类的思想(排列组合的教学),量变引起质变的思想(极限教学等),转化的思想,逆向思维的方法(反证法的教学等),特殊到一般的方法,数形结合的方法,运动变化的思想等等.这些都是培养学生创新思维的基础.
在教学过程中,我们应适时的应用现代教育技术。改变一支粉笔,一块黑板的现状,实现教育手段的现代化是教育发展的必然趋势,充分运用现代教育技术,不仅能增大课堂教学内容,优化教学结构,实现资源共享,还能增强学生学习的兴趣,激发探索精神.比如,我们在学习函数、立体几何、解析几何时,能做到静动结合,给学生以质感、美感.在学习立体几何的旋转体时,利用现代教育技术演示旋转体的形成过程,这样就将抽象概念化为形象直观的三维动画,学生易于接受,印象深,效果好,特别是对于那些空间想象力较差的学生来说,更是达到意想不到的效果.
教师在应用课件、投影仪上课时,不能盲目增加课堂内容,要留给学生足够的思维空间,否则达不到预定的教学效果,更不用说培养学生的创新思维.对有条件的学校,可以根据课堂内容,让学生自己动手制作课件,不仅能提高学生的动手能力,更有利于创新思维的培养.
数学是一门非常严谨的学科,对学生来说,只要获得了自己头脑中没有的知识,就可算创新.如从未知到已知,从旧知到新知;或新的见解的产生,新的结论的得到,新的问题的提出,新的解法的发现等,对学生来说都是很有意义的.因此,在数学教学中,培养学生的创新思维能力,只要立足对学生来说是“新”就行了,不过,这个“新”的得到,不应该是由老师“传授”的,而应该是由学生自己实践探索得到的.通过自学培养了学生的自学能力,而且获得了新知,对他们而言,就算是一种创新.
当然,学生的创新思维并不是短时间能形成的.它是一个长期的、持久的过程,在教学中要时刻关注这一问题。对于教师自身也要不断提高创新能力,如果一个教师自己墨守成规,思维模式僵化是很难教出一批头脑灵活,思维活跃的学生来的,所以这也对我们教师提出了更高的要求。
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