當今社會呼喚創新型人才,如何在基礎教育階段培養學生的創新意識和創新精神,是當今教育研究的重點和熱點。高中數學教育如何尋找突破口?
一、學生獨立思考能力的培養
目前較流行的一種觀點是培養學生的思維品質,而獨立思考的能力是思維品質的綜合體現,也是創新能力的起點和前提。因此,在高中數學教學中,注意培養學生獨立思考的能力具有重要的現實意義。
二、培養學生獨立思考能力的教學途徑
1.教育學生,培養獨立思考的意識。
(1)教學中結合教材適時地向學生介紹一些古今中外著名專家、學者獨立思考、刻苦鉆研、學有所成的事例,從歷史的角度說明“獨立思考”的重要性。如在“數列與極限”一章的教學中穿插“高斯的求和方法”、“芝諾的悖論及其破譯”等小故事,讓學生在趣味情境中懂得獨立思考的科學價值;在“復數”一章的教學中結合數學的發展史,如無理數被發現的坎坷歷程,讓學生感悟獨立思考的人格魅力。
(2)知識經濟社會,需要創新型人才。我國要趕超世界發達國家,僅靠模仿照搬是不夠的,只有通過獨立思考,不斷創新,才能實現這一目標,從創業的角度說明獨立思考的必要性。
(3)班會課上,讓不斷取得進步及獲得優異成績的學生、校友介紹自己學好數學的經驗,并把獨立思考、勇于探索的具體做法作詳細講解,從學習者的角度說明獨立思考的可行性。
2.留有余地,激發學生獨立思考;推遲判斷,鼓勵學生獨立思考。
教師講解不宜過細,要給學生留有思考、探究和自我開拓的余地。否則,看似講透,實則難以內化為學生的觀點,學生的獨立思考能力也無法形成。因此,在教學過程中,對于最基本、最主干的東西要講清,以利于知識遷移;對于一些擴展性問題,簡單的推導和論證,前后知識對比及區別和聯系,對知識和方法的歸納、總結,等等,可以給學生留出余地,激發學生自己鉆研思考。
以“數學歸納法的應用舉例”的教學為例,我把側重點放在了問題結論的探求上,而在此過程中,出現了有限與無限的矛盾,從而加強了學生對數學歸納法應用功能的理解。
推遲判斷是奧斯本智力激勵法的一個原則,該原則的要點是限制在暢想和討論問題階段,不宜過早地作出判斷和批評,而要營造寬松的氛圍,使討論者在心理上具有安全感和自由感,不斷產生創造設想,最終使思維走向靈活、深刻和全面。
3.提倡開放式教學,提高獨立思考的品位。
要學生獨立思考,教學方式首先就要提倡開放,絕不能“一言堂”,否則這種獨立性很快會受到極大的限制。其次,努力培養學生善于獨立地提出問題。因為能夠獨立地提出問題,不經過獨立思考是做不到的;而問題提得好,又恰恰表明了思考的深度。例如,拋物線的焦點弦是解析幾何的一個常見幾何模型,我們要求學生提出一些問題,結果學生表現極為踴躍,整理后共提出二十多個具有思考價值的問題。此外,要盡可能擴大學生的知識面,以開闊思路。如高一新教材中設置的閱讀材料、實習作業、研究性學習等內容,實驗班老師都認真指導、精心組織,并提出一些“開放式”的問題,讓學生探索思考。
三、引導學生學會反思
反思可以聯系新舊知識,促進知識的同化和遷移;反思可以深化對知識的理解,并探究新的發現。歷史上許多數學家的發現就是在反思過程中獲得的。因此數學教學中一定要積極引導學生學會反思,積極反思,充分調動學生求知、求思的積極性和主動性,養成善于觀察、善于分析、善于思考的學習習慣,培養學生勇于探索、勇于創新的學習精神,提高學生發現問題和解決問題的能力。那么,在教學中如何引導學生進行反思呢?
1.反思知識的形成過程,揭示問題本質,探索一般規律。
在目前的中學教育中,無論是教科書還是課堂上,數學對學生來說都是一些已經完成了的固定了的理論。課堂中教給學生的各種定義、規則、算法都是現成的結論,至于數學知識的發現和創造的過程已遠離了學生。那么怎樣才能使學生真實體驗發現和創造的過程呢?這就要求在教學中創設合適的情境,積極引導學生通過反思探索知識的形成過程,用自己的思維方式發現或創造有關的數學知識,從而了解問題本質,揭示一般規律,體驗數學發現的艱辛和成功的喜悅。
2.反思知識間的內在聯系,促進知識的同化和遷移。
數學學習的過程是知識的同化和遷移的過程,而反思是同化和遷移的核心步驟。反思可以挖掘知識間的內在聯系,促進知識的同化和遷移,也有利于幫助學生建立合理的知識結構和體系。
3.反思解題的思維過程,訓練發散思維,優化思維品質。
反思是一種積極的思維活動。在教學過程中,要引導學生從不同的角度全面地思考問題,擺脫固定的思維模式,注意發現思維過程中的不足之處,完善思維過程,培養思維的嚴密性。應注意探索新的解題途徑,尋求最佳解題方法,激發思維的創造性和靈活性。
三、在數學學科教學中恰當選定內容進行研究性學習
開展研究性學習的首要問題是學習內容的選擇。內容的選擇將直接影響研究性學習的實施,影響數學創新精神和創造能力的培養。可從以下幾個方面考慮。
1.從教材中選擇內容。
人教社最新出版的教材幾乎在每一章后都安排了閱讀材料、實習作業或研究性課題,其中閱讀材料往往是對本章知識的產生和發展作簡要的介紹,并且給出了資料的來源,可以要求學生通過網絡、圖書館、專家訪談等方式,收集資料,做出一個詳細的報告;實習作業往往給一種思路,要求同學根據這個思路,自己提出一個問題,設計解決方案,調查收集數據,分析解決問題;而研究性課題給出了研究內容,要求學生展開研究并得出結論。這些都是開展研究性學習很好的內容。
2.從拓寬知識面選擇內容。
由于教學大綱、教材內容等方面的限制,教材中的很多內容不可能過分地展開和延伸,這些延伸的內容中很多是進行研究性學習的好素材。
3.從習題中選擇內容。
研究性學習的一個顯著特征就是開放性,數學習題中有一部分是開放性問題,開放性問題是答案不固定或者條件不固定的問題,開放性問題具有發散性,學生可以在不同的經驗和能力水平上,提出自己的思路和方法,進而培養創新精神和創造能力。開放性問題與研究性學習的特征相吻合,因此開放性問題是研究性學習的重要內容,對課本中一些封閉性問題可以改造成開放型問題進行研究性學習。
4.從數學應用中選擇內容。
高中數學新大綱強調:要增強用數學的意識,學會分析問題和創造性的解決問題,使數學教學成為再創造、再發現的教學。因此在數學應用中選擇內容進行研究性學習,是培養創新意識和能力的有效途徑。