著名美籍華人學者楊振寧教授曾指出,中外學生的主要差距在于,中國學生缺乏創新意識,創新能力有待于加強;而具有創新能力的人才將是二十一世紀最具競爭力,最受歡迎的人才;提高學生的創新意識和創新能力是數學教師面臨的重要課題?!稊祵W新大綱》明確說明數學教學目的之一,就是培養學生的創新意識。數學教學應對創新意識的培養加以重視,如何培養學生的創新意識,是教師在教學中必須解決的問題。下面我結合自己的教學實踐,談談關于培養創新意識的體會,與大家交流。
培養學生的創新意識,首先應知道什么是創新意識?!缎麓缶V》明確指出:創新意識是對自然界和社會中的數學現象具有好奇心,不斷追求新知,獨立思考,會從數學的角度發現和提出問題,進行探索和研究。
培養學生的創新意識,教師的教學觀念必須轉變,教學要創新,教學思維要創新,教師能力和教學水平要提高,對教師的要求:1.具有扎實的基本功和廣博的專業知識;2.具有駕馭全局,隨機應變的能力;3.具有開展數學活動的能力,創設問題情境的能力。
要培養學生的創新意識,主要有下面三條途徑:問題教學,變式教學,研究性學習。
一、課堂教學中要注重問題的教學,以問促思,以問促變,以問促創新意識的培養。
著名數學家華羅庚教授年輕時在學校當教師,特別鼓勵學生向教師提問,他總是想辦法讓學生通過不同途徑問問題,在問題解決過程中讓學生獲得喜悅、自信,從而對數學學習充滿興趣,有利于培養學生的創新意識。好的問題應充分體現必要性和實用性,能激發認知需求;好的問題能誘導積極探索,促進知識的深化;好的問題往往是新知識的生長點,內在聯系的交叉點,更是創新思維的啟動點;好的問題能促進學生展開積極的活動(包括操作性活動和思考性活動及實踐性活動),從而獲得主動發現的機會。
1.問題的來源及選擇:著名教育家陶行知先生曾說:“發明千千萬,起點是一問?!彼自捳f:“學問學問,要學要問?!苯處煈笇W生:在預習中發現書本的問題,收集大家思考的錯誤問題,根據生活實際的需要所提出問題作為問題的來源。例如,“角的概念的推廣”的內容,我們用時鐘撥快,撥慢的區別來作為問題,從而引入角的新概念;又如,從國際象棋的計算問題中,發現等比數列的求和公式……
2.講究問題呈示方式:對于問題,教師應把它作為教學的出發點;最好能由學生根據情境自己發現問題,將發現問題的主動權交給學生,讓學生展示問題的過程,因為對一個人的創新能力來講,發現和提出問題的能力是至關重要的。
3.問題的解決:教師在教學中要把握解決問題的方式:是獨立操作(或思考)還是集體研究,小組討論?是先獨立研究再相互交流,還是帶著問題看書自學?這與所研究問題的難易程度有關。通常的做法是,教師要盡可能地讓學生參與活動,將學生作為活動的主體,充分發揮數學教學的交流功能,促進學生思維的交互作用,培養學生的創新意識;要及時在學生活動過程中及問題解決后進行小結,將觸發思維的因素(即問題是怎樣想到的?是什么使我這樣想的?為什么這樣想?)進行展現,將引導思維的方法,策略進行提煉,讓學生分析把握,為今后創新打下基礎。
二、課堂教學中注重例題的選擇及例題的變式,培養學生的創新意識。
1.教師對教學中的例題的設計和選擇,要有針對性;要進行一題多解的訓練,引導學生對原理進行廣泛的變換和延伸,盡可能延伸出更多相關性、相似性、相反性的新問題,進一步發展學生的創造性思維。
例如:關于x的方程有解,試求實數t的取值范圍。對這樣的問題,教師首先要求學生用不同的解法,讓學生思考,然后再進行變題促進學生的創新思維。
解法1:將方程轉化為,借用二次函數當自變量取定義域上的一個子集時,其值域的求解問題模型來解決;
解法2:將方程變為問題歸結為求函數的值域,采用三角換元的方法,易求得答案;
解法3:令則問題等價轉化為兩個函數圖像有交點時t的取值范圍,通過數形結合可求得答案。
解法的多樣性能促進學生的思維的靈活性,但還必須對例題條件,結論進行變式,延伸,比如,將上例進行變式,提出新的問題,只有這樣才能培養學生的創新意識。
變題1:關于x的方程無解(1解,2解…),試求實數t的取值范圍。
變題2:若關于x的方程cosx-sinx+a=0在[0,π]上有解,試求實數a的取值范圍。
變題3:若直線y=x-t與有交點,試求實數t的取值范圍。
變題4:若關于x的不等式 恒有解,試求實數t的取值范圍。
2.教師在例題分析中要注意問題的變更,誘發靈感,培養學生的創新意識。
教師要善于對例題進行變化,并運用恰當的教學方法,讓學生感受到某種近似于探索的體驗,去發現數學中的真理,讓學生體驗數學創新的樂趣,培養學生的創新意識,創新能力;教師要通過對例題變化,例題的解答教學,促進學生的思維活動,利用有形的和無形的活動,激發學生的認識數學、學習數學的興趣,積極引導學生深入分析,歸納,猜想,轉化,提出新的觀點,新的思想。
3.教學中要注重研究性學習的教學和探索。
新教材中的研究性學習的核心就是創新意識的培養,它是以學生自主性、探索性學習的方式,從數學的角度解決實際問題,注重參與性、創新性;研究性學習的特征包括:強調師生共同建構學習內容;強調學生主動探索知識;強調在活動中探索研究,圍繞主題搜集信息,加工處理信息,解決問題;強調學生的實踐,特別是社會實踐的重要地位。從中我們不難發現,它是培養學生創新意識的直接、有效的途徑。教師在教學中充分給學生的思維和想象提供自由遨游的空間。正如德國教育家斯普朗格所言:教育的終極目的不是傳授已有的東西,而是要把人的創造力量誘導出來,將生命感,價值感喚醒。
總之,教師通過教學手段,培養學生的創新意識是一個重大的課題,需要我們不懈努力,共同研討,交流;教師要鼓勵,重視學生的創新,對求新,求異的學生大加贊賞,對于不成功的思路,也應充分肯定、鼓勵,只有這樣,學生的創新意識才能被激發,學生的創新才能成為可能。
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