在中学数学教学中培养学生的创新思维_数学论文

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实施素质教育,培养学生的创新能力,使学生具有自主学习、独立思考、勇于实践,善于创造的现代素质已成为现代教育的主要目标。创新能力的核心是创新思维,创新能力的培养和发展首先依赖于创新思维。

一、创设问题情境,引发创新思维

我国著名教育家陶行知先生说过:“发明千千万,起点是一问。”因此,创设积极思维的问题情境是引发创新思维的一种重要方式。教师应紧密联系教学实际,深入钻研教材,从教材中发掘出不是简单临摹教材的、有一定思考价值的知识内容,将其设计转化为问题情境,以触发学生的兴奋点,启动思维的激活状态,进而引发探求的欲望和动机。教师应不断变换设疑的方式和策略,使这种欲望和动机得以维持和强化。这样,学生在疑与思的循环和矛盾中,不断产生认知冲突,从而保持着高涨的情绪和积极亢奋的思维状态。能引发创新思维的问题情境的设计方式有以下几种:

(一)引发式。由教师设计和引发思维过程,让学生实现和展开思维活动。由于学生亲自参与了数学思维活动的全过程。使学生逐渐体会数学创新思维的特点,了解数学创新思维的策略和方法,培养了学生创新思维能力。

(三)出其不意式。创设一些学生的认知结构不和谐或将学生的认知结构运用于陌生情境中的问题,使学生在惊奇中迫切进入积极思维状态。例如,证明有两边和其中一边上的中线对应相等的两个三角形全等后,判断:有两边和其中一边上的高对应相等的两个三角形全等。学生习惯画成两个锐角三角形,所以大多数同学认为是对的,造成错误的原因是思考问题不全面。

学生通过对这些问题的思考,不仅巩固了平行线判定方法,还培养了他们思维的深刻性和批判性等思维品质。

二、发展求异思维,拓宽思维领域

求异思维也就是发散思维,它是全方位多角度从各个层面寻求答案的思维过程。求异思维实质上是一种创新思维,求异思维能力较强的人在解决问题时,能有较多的机会得到正确答案,容易在某一发散点上形成新的突破,从而获得有价值的新成果。因此,教师在教学中应有目的、有计划地进行求异思维的训练,多方开阔学生的思路,拓宽思维领域。训练发散思维的方式有以下几种:

(一)多重答案型。设计一些答案不唯一的试题,要求学生从不同角度分析比较,鼓励众说纷纭,各抒己见。例如:如下左图, 要使△ABC与△ACD相似,只须添加哪些条件即可?

再如上右图,四边形ABCD,内接于⊙O,对角线AC、BD相交于点E,弦AD、BC的延长线相交于点P,图中有哪些三角形相似?

这种一题多解的训练可使学生的思维多向发展,从而开阔思路,同时,多解的目的在于优化方法,也就是说,寻求多解之后,还应善于从众多解法中选择出最佳解法,以突出思维的创造性。

(三)一题多变型。教师将某一问题变换条件,变换提问方式、变换因果关系等,进行一系列由此及彼、由浅入深、由正及反、由表及里的操作,使每题衍生出一系列新问题(习题),让学生解答,可培养学生思维的敏捷性和灵活性。根据思维效益定律:1×100>100×1,即对一个问题从不同角度深入思考100次的效果要比对100个问题每个只思考一次的效果要好得多。显然一题多变训练能获得最佳思维效益。

(四)逆向思维型。教学中打破时空顺序,培养学生创新思维,不仅要重视解题思路的逆向分析,而且在概念教学中要根据教学内容适时进行逆向运用定理,定义的训练,以及数学公式的双向性运用,这样即使学生养成双向思考的良好习惯,又能使学生多掌握一种解题方法,学会一种科学的思维方法,教师要有意识地对学生进行逆向思维训练,逐步让他们接受逆向思维的策略和方法。

(五)数形转换型。数学的抽象性,使学生在学习中经常束手无策,陷入困境。为解决有关问题,常采用“数形结合”思想将抽象问题转化为形象问题,即通过构建与之等价的图形或几何模型来解决问题,培养了学生的创新思维。特别是随着教学技术的现代化,多媒体软件技术的广泛运用为“转换”思维提供了有效的辅助工具,为培养学生创新思维带来了生机,利用这些工具,将抽象的问题转化为一幅幅有动感的图形和丰富多彩的模型,使学生从画面中寻求解决问题的方法和依据,认清问题的本质,如方程x[2]-(2+k)x+(1-k)=0有两根,其中一根在(0,1)之间,一根在(2,3)之间,求k的取值范围, 将方程转化为函数y=x[2]-2x+1及y=k(x+1)建立相应的图形,观察直线旋转过程中,与抛物线的交点情况,也可转化成y=x[2]-(2+k)x+(1-k)的图象与x轴的两交点情况,这样的讨论学生觉得形象直观, 思维进入活跃区,效果甚佳,富有创新思维。

三、重视思路演示,暴露思维过程

教师对学生进行思维训练时,应注意教给学生思维的方法和规律,使学生能逐步按照数学特点进行思维活动。

(一)教师正面介绍思考问题的方法。教给学生思考问题的方法比解决问题更为重要。在思考问题时,可教给学生如下步骤:1.问题的本质是什么?2.这个问题应该从何处着手分析?3.解决这个问题常用哪些基本方法?4.利用这些方法的理论根据是什么?5.这些方法中哪一种比较简捷可行?6.最后得出什么样的结论?它的应用范围和条件如何?7.还有哪些问题可进一步研究?8.问题的解决给学生有哪些启发?悟出哪些道理?学生按照这种思路去思维,就有章可循,对思维就会产生浓厚的兴趣,并逐渐形成良好的思维习惯。

(二)教师将自己的思维过程有声化,有形化。思维过程有声化就是教师有意识地将自己精心设计和组织的思维过程用语言表达出来;有形化就是指将思维过程中的关节点、转折点等板书出来。思维过程有声化和有形化就是思路演示,它不是直接告诉学生思维的方法,而是让学生在“听”和“看”教师如何思维时从中受到思维方法和规律的熏陶和感染。思路演示实际上就是教师提供思维示范,因此,教师本身必须提供有理、有节、有序、新颖、求异、求优的思维过程,切忌展示的思维过程杂乱无章、随意性强。

(三)让学生暴露思维过程。提问时,学生不仅要给出答案,还要给出思维过程。这样,教师就可以发现学生思维过程中的问题,随时给予学生以方法上的指导、点拔和调整,将学生的思维“逼”上正路。

四、模拟科研思路、熟悉创新规律

德国哲学家尼采说过:“独创性——并不是首次观察某种新事物,而是把旧的、很早就是已知的、或是往往视而不见的事物当新事物观察,这才证明是真正的独创头脑。”学生所学知识都是前人已发现的真理或创造的经验,这些真理或经验若由学生本人像科学家那样从未知开始研究,也就是重复科学家的研究思路,也是一种创新过程,学生通过科学研究思路的模拟,不仅亲自获得了新知,而且也熟悉了创新过程与规律,培养了创新思维能力。

学校是知识创新、传播和应用的主要基地,也是培育创新精神和创新人才的摇篮。作为中学数学,除了为学生的后续学习提供必要的知识储备外,更应为学生创新能力的培养和整体素质的提高打下坚实的基础。

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