【內容摘要】在數學教學中培養學生“問題解決”的能力,特別是解決應用性、開放性試題的能力。學生掌握基本的數學思想方法,使學生具有創新意識和能力。
【關鍵詞】問題解決開放性試題數學思想方法創新意識
新課程改革已進行數年,培養能力、提高素質已成為教育界的共識。
一、培養學生具有“問題解決”的能力
數學問題解決是一個有指向的心理活動,首先必須有明確的目標意識。
美國著名數學家哈爾莫斯說:“問題是數學的心臟。”“問題”不同于傳統的練習題:對學生來說不是常規的,不能僅靠簡單模仿來解決;它是一種情境,其中隱含的數學問題需要學生自己去挖掘,找出問題的數量關系與空間形式,或揭示數學知識的產生發展過程;并把實際問題通過數學知識和思想方法,抽象化歸納為數學問題,并建構出數學模型,“問題”具有趣味和魅力,能引起學生的思考并向學生提出智力挑戰,它不一定有終極的唯一答案,各種不同水平的學生都可以由淺入深地作出回答。
數學開放性試題是“問題”的體現,它是相對于傳統封閉題型而言的一種新題型,對學生具有挑戰性,能考查學生思維的靈活性、發散性與創新性,尤其對培養學生的創造性思維能力大有裨益。
二、培養學生掌握基本的數學思想方法
1.方程與函數的思想。函數實際上是一種映射,它表示兩個變量之間的一種對應關系。方程是函數在特定情況下的個體表現,當函數中其中一個變量取為常數量,即為已知量,此時函數就轉化為方程。這也體現了特殊與一般的關系。方程的思想是初中數學中最重要的數學思想,當遇到一個問題時,能很自然的想到設出合理的未知數,尋找出等量關系式,列出方程(組)。
2.轉化(化歸)的思想。任何一個問題都是在轉化或化歸的過程中得到解決的,實際上這種思想反映了人類改造自然、改造世界的一種基本思路和規律,新知識轉化為已知知識,復雜轉化簡單,多元轉化為少元,高次轉化為低次,高維轉化為低維,最后轉化成我們最熟悉最基本的問題。
3.換元的思想。對于較復雜的代數式或方程題,若某一整體式子多次出現,我們就可以用新元來代替這個較復雜的式子,化繁為簡,因此換元是數學應用中一種很好的數學方法。
4.數形的思想。有許多數學題,比較抽象,而圖形就比較直觀、具體,能充分展示出問題的特點與本質。因此,注重圖形直觀與數形結合能夠溝通代數與幾何的聯系。
5.歸納、猜想的思想。為了解決某一數學問題,需要從簡單情形入手,從中發現規律,經過歸納、抽象、總結、猜想出一般性的結論。
6.優化思想。指在一定條件下盡量獲得最優結果的思想與方法。如求函數中最值最佳優惠方案,優化組合等問題的處理,都要應用優化的思想。
7.初步統計的思想。我們現在已經是信息化時代,有諸多問題的解決都需要先對一系列數據進行收集、歸類、整理、閱讀、分析、解釋、統計。
三、培養學生的創新意識
1.打破傳統思維,提高創新意識
教育必須打破常規,給學生提供創新的機會。楊振寧在對中外留學生的比較中發現,中國留學生學習成績都非常出色,但膽子比較小,老師沒講過的不敢想,老師沒教過的不敢做,中規中矩。因此,他認為中國的教育一直把學生當成念死書的人。如果學生只習慣于接受,而不習慣于思考和論證,則成不了具有創造性,開拓性能力的人才。
2.改進教學方法,訓練創新思維
數學知識的傳授,讓學生能揭示知識的產生和發展過程,從而產生興趣。改變傳統教學方式,代之以啟發式、討論式、探究式。有了正確的方法,才能獲得知識,才能創新。開辟第二課堂,學生從書本和課堂中走出來,多參加實踐,多接觸實際問題,在實踐中,訓練創新思維,提高創新能力。
3.開發情感智力,培養創新品質
有關研究表明,決定一個人成功的主要因素不是智力因素,而是非智力因素。既學會知識,又學會做人,才能更好地創新。注意培養學生的興趣愛好,滿足學生的好奇心,激發學生的求知欲,上進心,這些都能成為創新的動力源泉。努力培養學生的團結協作精神,幫助他們學會以正確的態度,頑強的意志,寬廣的胸懷對待挫折。
4.改革評估模式,建立創新機制
測試要有一定開放性試題——兼顧知識、能力、情感態度價值觀的考查,既有基礎又注重能力。在評價機制上要改變一考定終身,重視過程與結果的統一。例如徐州2009年某市中考中的一道信息題,在平面上有且只有四個點,這四個點有一個獨特的性質,每兩點之間的距離有且只有兩種長度,例如正方形ABCD,有AB=BC=CD=DA≠AC+BD,請畫出具有這種獨特性質的另外四種不同的圖形,并標明相等的線段。通過設計開放性的試題,拓寬學生的知識視野,打牢創新基礎;還可以設計與實際生活相關的問題,讓數學返璞歸真,解決現實生活中的實際問題。
(作者單位:江蘇省銅山縣茅村中心中學)