鄭美芳
摘 要:新一輪數(shù)學(xué)課程改革十分重視數(shù)學(xué)素養(yǎng)的發(fā)展,而培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維是提高數(shù)學(xué)素養(yǎng)的需要,起到消化功能的作用,數(shù)學(xué)教師應(yīng)當高度重視。本文從創(chuàng)境設(shè)疑,點燃創(chuàng)新思維的火花;提出猜想,放飛創(chuàng)新思維的翅膀;發(fā)散求異,開辟創(chuàng)新思維的路徑等方面總結(jié)出做法和體會。
關(guān)鍵詞:數(shù)學(xué)素養(yǎng);創(chuàng)新思維;創(chuàng)境設(shè)疑;猜想;發(fā)散思維
新一輪數(shù)學(xué)課程改革十分重視數(shù)學(xué)素養(yǎng)的提高,《數(shù)學(xué)課程標準(2011年版)》指出:“數(shù)學(xué)素養(yǎng)是現(xiàn)代社會每一個公民應(yīng)該具備的基本素養(yǎng)。作為促進學(xué)生全面發(fā)展教育的重要組成部分,數(shù)學(xué)教育既要使學(xué)生掌握現(xiàn)代生活和學(xué)習(xí)中所需要的數(shù)學(xué)知識與技能,更要發(fā)揮在培養(yǎng)人的思維能力和創(chuàng)新能力方面的不可替代的作用?!边@里顯而易見,學(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng)不僅要有嫻熟掌握數(shù)學(xué)知識和技能,而且要具備創(chuàng)新思維與能力。促進學(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展,除了平時的體驗與理解、實踐與探索、合作與交流等途徑外,還有一個很重要的環(huán)節(jié),就是創(chuàng)新思維。如果學(xué)生缺乏創(chuàng)新思維能力,那么其數(shù)學(xué)素養(yǎng)難以得到發(fā)展。因此,創(chuàng)新思維成為把數(shù)學(xué)知識轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)素養(yǎng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維,是新課改形勢下賦予我們教師肩負的重任。所謂創(chuàng)新思維,它是不跟形象思維、抽象思維相并列的一種基本類型,而是就思維的結(jié)果有無創(chuàng)新而言的,無論是通過形象思維或者是抽象思維,只要其結(jié)果有創(chuàng)新,就可謂創(chuàng)新思維。事實上,我們每天都會產(chǎn)生創(chuàng)新思維,我們常說“心想事成”,“心想”去做什么,就會做到什么,就會有“事成”的結(jié)果。同樣,只要擁有創(chuàng)新的念頭,整天想著去發(fā)現(xiàn)、去探索,創(chuàng)新的思路就層出不斷地涌現(xiàn)出來。既然創(chuàng)新思維是一種念頭,那么它就可以培養(yǎng)的。如何培養(yǎng)創(chuàng)新思維,讓數(shù)學(xué)知識轉(zhuǎn)化為學(xué)生所需的數(shù)學(xué)素養(yǎng)呢?探討這個問題,有助于學(xué)生積極參與數(shù)學(xué)活動,通過獨立思考、合作交流、逐步發(fā)展數(shù)學(xué)素養(yǎng)。筆者根據(jù)新課改精神,對此進行有益的實踐與探索,在此總結(jié)出自己的做法與體會,與同行們探討。
一、創(chuàng)境設(shè)疑,點燃創(chuàng)新思維的火花
著名數(shù)學(xué)家哈爾莫斯說過:“問題是數(shù)學(xué)的心臟?!苯逃睦韺W(xué)研究表明,思維通常是由問題情境產(chǎn)生的,并且以解決問題為目的的,也就是說,人們從認識事物之間的聯(lián)系而發(fā)現(xiàn)問題,為了解決問題而產(chǎn)生思維,而思維又以解決問題為其目的。讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題而產(chǎn)生思維,必須有一定的激發(fā)條件,這就要求教師在教學(xué)中設(shè)置問題情境,使學(xué)生在問題情境中獨立思考,有所感悟,那么如何創(chuàng)設(shè)問題情境呢?
其基本途徑是:在學(xué)習(xí)新知識、新方法之前利用新舊知識的銜接點,或者實際生活現(xiàn)象,教師有意識地制造懸念,提出一個具有挑戰(zhàn)性的問題,激起學(xué)生已有的知識能力與新的學(xué)習(xí)要求之間的矛盾沖突,使學(xué)生這種心理沖突轉(zhuǎn)變?yōu)樘骄恐R真諦的迫切欲望,點燃創(chuàng)新思維的火花,引導(dǎo)學(xué)生開動腦筋,積極探索。
例如:學(xué)習(xí)《平行四邊形的性質(zhì)》一課,筆者首先利用多媒體展示圖片:
(1)地板磚、拉閘門, (2)籬笆格、防護欄, (3)民間工藝制作品。
接著逐步提出問題:
1.從展示的圖片中你能發(fā)現(xiàn)哪些圖形?
2.平行四邊形和一般的四邊形有什么異同?如何對平行四邊形定義?
3.為什么說平行四邊形是一種特殊的四邊形?有哪些特殊的性質(zhì)?
4.用兩個全等三角形紙片可以拼出幾種形狀不同的平行四邊形?你從拼圖可以得到什么啟示?
從上述教學(xué)片段可以顯示,選擇日常生活中的圖案,通過觀察圖片,引導(dǎo)學(xué)生從實物中抽象出幾何模型,使學(xué)生對平行四邊形形成直觀印象,體現(xiàn)“數(shù)學(xué)源于生活,生活即數(shù)學(xué)”的新課程理念。第一個問題,提出探索性的問題,點燃學(xué)生的思維火花;第二個問題,主要弄清四邊形和平行四邊形的關(guān)系,為概念的引入做鋪墊,目的是發(fā)展學(xué)生的思維,以利于后續(xù)教學(xué)的展開;第三、四個問題,在已有的知識的基礎(chǔ)進一步設(shè)疑引探,引導(dǎo)學(xué)生思維發(fā)散,通過學(xué)生討論交流、合作探索、實踐操作、猜想驗證,培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新思維,從而促進了數(shù)學(xué)素養(yǎng)的提高。
因此,創(chuàng)新思維的培養(yǎng)離不開對問題的探究,思維活動是因解決問題而展開的。在數(shù)學(xué)教學(xué)中,如果沒有設(shè)置問題情境,學(xué)生就不可能互動積極的參與,不可能有學(xué)生的獨立思考與相互之間思維的啟迪,學(xué)生的創(chuàng)新思維難以得到培養(yǎng)。所以,教師不僅要創(chuàng)境設(shè)疑,而且要引導(dǎo)質(zhì)疑,從而形成強烈的問題意識,激發(fā)學(xué)生認識的沖動性和思維的活躍性,進而激發(fā)學(xué)生的求異思維和創(chuàng)新思維,在探索解決問題過程中,逐步形成和發(fā)展數(shù)學(xué)素養(yǎng)。
二、提出猜想,放飛創(chuàng)新思維的翅膀
數(shù)學(xué)猜想是數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)活動中常用的有效策略之一。新課標指出:“學(xué)生應(yīng)當有足夠的時間和空間經(jīng)歷觀察、實驗、猜測、計算、推理、驗證等活動過程?!睌?shù)學(xué)猜想法是數(shù)學(xué)中的發(fā)現(xiàn)法,也是一種創(chuàng)新性的思維方法。教猜想吧!這是美國著名數(shù)學(xué)家G·波利亞的名言。什么是數(shù)學(xué)猜想?它是指根據(jù)已知的事實和數(shù)學(xué)知識,通過理性思維的能動作用,對未知量及其關(guān)系做出一種猜測性的推斷。它把一般思維升華為創(chuàng)新思維,對數(shù)學(xué)素養(yǎng)的發(fā)展是一條重要的途徑。眾多的數(shù)學(xué)家在研究和探索猜想過程中,不僅極大地豐富了數(shù)學(xué)本身的內(nèi)容,而且推動著數(shù)學(xué)科學(xué)向前發(fā)展。沒有羅也契夫斯基、黎曼的大膽猜想,就沒有后來的非歐幾何;沒有費馬對質(zhì)疑的猜想,就沒有高斯對多邊形尺規(guī)作圖的深入研究;沒有哥德巴赫猜想,陳景潤也不可能摘取數(shù)學(xué)皇冠上的明珠。猜想在數(shù)學(xué)發(fā)展中的地位是無可爭議的。猜想被新課程采納為數(shù)學(xué)活動的有效策略之一,不僅能提高學(xué)生分析能力,而且能增強創(chuàng)新思維,提高探索能力。那么猜想是怎樣在某些事實的基礎(chǔ)上,借助理性思維而形成的呢?其主要途徑是:在對所研究的對象進行細心觀察和認真比較的基礎(chǔ)上,運用歸納、類比等方法提出猜想,然后進行驗證。
由以上教學(xué)案例顯示,教學(xué)中將分式與分數(shù)類比其基本性質(zhì),通過類比猜想,學(xué)生容易理解,收到良好的效果。類比法也是數(shù)學(xué)中常用、有效的猜想方法之一。
因此,觀察和比較是一切猜想的基礎(chǔ),歸納和類比是提出猜想的基本方法。在中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中,老師要積極引導(dǎo)學(xué)生進行數(shù)學(xué)猜想,幫助他們在自主探索和合作交流的過程中掌握數(shù)學(xué)知識和技能、數(shù)學(xué)思想和方法,使“不同的人在數(shù)學(xué)上得到不同的發(fā)展”(引課標語)。
三、發(fā)散求異,開辟創(chuàng)新思維的路徑
發(fā)散思維在創(chuàng)新活動中是一種最活躍的思維方式,它使思考能變換角度,尋求變異,因此也叫求異思維。它是創(chuàng)新思維重要特征之一,這個特征貫穿于創(chuàng)新活動的始終。什么是發(fā)散思維?它是美國心理學(xué)家吉爾福特提出來的,是指從不同視角、不同思路去思考、想象,用各種各樣的方法解決問題的思維方式。發(fā)散思維具有以下三個特點:1、流暢性。用各種各樣的方法解決問題的思維方法,不拘一格,在短時間能夠做出多種答案或設(shè)想。2、變通性。它能變換角度,對解決問題采取不同的途徑。3、獨創(chuàng)性。它能產(chǎn)生奇思妙想,出現(xiàn)令人叫絕的答案或設(shè)想?;诖耍l(fā)散思維能打破思維定勢,在人們“山窮水盡疑無路”的時候,出現(xiàn)“柳暗花明又一村”的境界。在數(shù)學(xué)教學(xué)中,我們常用“一題多問”、“一題多解”、“一解多法”的策略,其實就是發(fā)散思維。在教學(xué)中引導(dǎo)學(xué)生運用發(fā)散思維,能克服學(xué)生思維的惰性,打破思維固有的定勢,養(yǎng)成思維流暢性、變通性的習(xí)慣,從而開辟創(chuàng)新思維的路徑,使其數(shù)學(xué)素養(yǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展。
這是用不同的方法求二元一次方程的解,開辟了通向“羅馬”的條條大道,使學(xué)生的思維靈活不僵化,有利于創(chuàng)新思維能力的培養(yǎng)和數(shù)學(xué)素養(yǎng)的形成。
因此,在數(shù)學(xué)教學(xué)中,面對一個數(shù)學(xué)問題,引導(dǎo)學(xué)生找出多種解決的方法,是培養(yǎng)學(xué)生發(fā)散求異一種常用的策略??梢哉f,也是一種不可多得的好策略。有些學(xué)生,由于受思維定勢的影響,往往只能用一種方法去解決一個問題,這樣勢必使思維僵化不靈活,容易產(chǎn)生死記硬背。所以,在平時教學(xué)中,數(shù)學(xué)教師一定要加強發(fā)散求異思維的訓(xùn)練,開辟創(chuàng)新思維的路途,促進學(xué)生數(shù)學(xué)素養(yǎng)全面協(xié)調(diào)地提升。
總之,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維是發(fā)展數(shù)學(xué)素養(yǎng)的需要,創(chuàng)新思維的培養(yǎng)成功與否,直接關(guān)系到學(xué)生數(shù)學(xué)素養(yǎng)的發(fā)展。培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維是新課改形勢下賦予我們數(shù)學(xué)教師的重任。數(shù)學(xué)教師可以通過創(chuàng)境設(shè)疑,點燃創(chuàng)新思維的火花;提出猜想,放飛創(chuàng)新思維的翅膀;發(fā)散求異,開辟創(chuàng)新思維的路徑等多種渠道來培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維,以促進數(shù)學(xué)素養(yǎng)全面協(xié)調(diào)發(fā)展和提高。
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