吳文斌
[摘 要] 隨著科學(xué)技術(shù)越來越成為推動(dòng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的主要力量,創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)是大勢所趨. 在新課改的背景下,在學(xué)科教學(xué)中實(shí)施創(chuàng)新教育已經(jīng)成為一項(xiàng)重要的教學(xué)任務(wù). 數(shù)學(xué)學(xué)科具有嚴(yán)密的邏輯性和廣泛的適用性,其發(fā)展離不開創(chuàng)新教育. 本文主要研究在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中如何培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新能力和創(chuàng)新精神.
[關(guān)鍵詞] 創(chuàng)新教育;創(chuàng)新意識(shí);創(chuàng)新能力;創(chuàng)新精神
中共中央政治局在北京中關(guān)村以實(shí)施創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略為題舉行第九次集體學(xué)習(xí)時(shí),習(xí)近平指出:當(dāng)前,從全球范圍看,科學(xué)技術(shù)越來越成為推動(dòng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的主要力量,創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)是大勢所趨. 在競爭越來越激烈的市場經(jīng)濟(jì)下,怎樣讓企業(yè)立于不敗之地?只有創(chuàng)新. 很多人往往迷失在自己的慣用套路和行業(yè)人的慣性招數(shù)上,常常跟著別人的套路,照搬別人的做法,一樣的思路很難讓人們脫穎而出,最終陷于平凡甚至失敗. 在社會(huì)的不斷發(fā)展和進(jìn)步下,對創(chuàng)新人才的渴望愈來愈強(qiáng)烈,學(xué)校為社會(huì)輸送創(chuàng)新人才責(zé)無旁貸.
創(chuàng)新是一個(gè)民族和國家發(fā)展的必經(jīng)之路,也是推動(dòng)人類社會(huì)發(fā)展的重要?jiǎng)恿χ? 在新課改背景下,在學(xué)科教學(xué)中實(shí)施創(chuàng)新教育已經(jīng)成為一項(xiàng)重要的教學(xué)任務(wù). 數(shù)學(xué)學(xué)科具有嚴(yán)密的邏輯性和廣泛的適用性,其發(fā)展離不開創(chuàng)新教育. 創(chuàng)新教育就是以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力為基本價(jià)值取向的教育. 我們在數(shù)學(xué)教學(xué)中,要著重研究與解決如何培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力的問題.
保護(hù)學(xué)生的好奇心,建立學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)
初中數(shù)學(xué)大綱對數(shù)學(xué)教學(xué)創(chuàng)新意識(shí)提出了明確要求:“對自然界和社會(huì)中的現(xiàn)象具有好奇心,不斷追求新知,獨(dú)立思考,會(huì)從數(shù)學(xué)角度發(fā)現(xiàn)和提出問題,并用數(shù)學(xué)方法加以探索和解決.”這給我們實(shí)施創(chuàng)新教育指明了方向,特別指出創(chuàng)新的起源是好奇心,如果學(xué)生在好奇中學(xué)習(xí),會(huì)逐步激發(fā)創(chuàng)新意識(shí). 好奇心是喚起創(chuàng)新意識(shí)的起點(diǎn)和基礎(chǔ),學(xué)生的好奇心與生俱來,但隨著時(shí)間的推移和環(huán)境的影響,很多學(xué)生的好奇程度逐漸遞減,教師有責(zé)任為學(xué)生的好奇心保駕護(hù)航.
在課堂設(shè)計(jì)中,教師可以在所預(yù)設(shè)的情境上下工夫. 教師可以通過生活中的實(shí)物、多媒體展示的資源和動(dòng)手實(shí)踐活動(dòng)吸引學(xué)生的眼球,進(jìn)而激發(fā)學(xué)生的好奇心. 當(dāng)遇到新鮮事物的時(shí)候,學(xué)生會(huì)產(chǎn)生各種各樣的疑問,隨之萌發(fā)學(xué)生的好奇心. 而學(xué)生的想象力往往會(huì)超越教師的預(yù)期,他們的問題常常令教師措手不及,這時(shí)教師首先需要做的是積極回應(yīng)學(xué)生的問題,及時(shí)予以肯定并鼓勵(lì). 一般學(xué)生的問題會(huì)分三類:一是經(jīng)過教師啟發(fā),學(xué)生可以自己解決的問題;二是學(xué)生得不到答案,教師知道答案的問題;三是教師和學(xué)生都得不出答案,但可以通過尋找資料來解決的問題. 遇到第一類問題時(shí),教師可以指導(dǎo)學(xué)生查看課本和資料,鼓勵(lì)學(xué)生積極思考,從而得到問題的答案. 遇到第二類問題時(shí),教師可以耐心地講解,引導(dǎo)學(xué)生解決. 遇到第三類問題,教師可以利用課后時(shí)間和學(xué)生一起查閱資料并尋找問題的答案. 如果學(xué)生的問題得到教師的尊重和贊賞,學(xué)生會(huì)更加有自信,而自信是好奇心的原動(dòng)力.
培養(yǎng)學(xué)生多角度思考問題,有利于增強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)
教會(huì)學(xué)生從多角度分析和思考問題,有利于培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生的求異思維、發(fā)散思維、逆向思維等進(jìn)行創(chuàng)新活動(dòng)所必需的思維形式. 從多角度思考問題,首先要讓學(xué)生從現(xiàn)有的答案中產(chǎn)生質(zhì)疑,因?yàn)橘|(zhì)疑是探索的開始. 當(dāng)所有同學(xué)的答案一致的時(shí)候,教師可以嘗試問學(xué)生有沒有其他的想法,養(yǎng)成學(xué)生質(zhì)疑的精神. 比如學(xué)生在學(xué)“兩點(diǎn)之間,線段最短”這個(gè)公理時(shí),有一個(gè)情境問題:如圖1,有一個(gè)長方形草坪,從點(diǎn)A到點(diǎn)B怎么走?學(xué)生一致回答:連接AB,因?yàn)檠刂@條線段走最近,兩點(diǎn)之間,線段最短. 這時(shí)教師可以提一個(gè)問題:“在生活中走路只考慮遠(yuǎn)近嗎?”學(xué)生這時(shí)會(huì)隨著教師的問題開始質(zhì)疑,開始思考更深層次的內(nèi)容. 這時(shí)有同學(xué)想到這是草坪,我們需要保護(hù)草坪,應(yīng)該沿著草坪邊走. 這個(gè)案例中的問題提得比較巧妙,只問從點(diǎn)A到點(diǎn)B怎么走,很多學(xué)生會(huì)因?yàn)閼T性思維想到最近的走法,而教師的追問可以引導(dǎo)學(xué)生突破慣性思維,學(xué)會(huì)從其他角度思考問題. 如果教師能夠經(jīng)常引導(dǎo)學(xué)生多角度地思考問題,學(xué)生也會(huì)養(yǎng)成質(zhì)疑的習(xí)慣,創(chuàng)新意識(shí)就會(huì)越來越強(qiáng).
華羅庚曾經(jīng)說過:“新的數(shù)學(xué)方法和概念,常常比解決數(shù)學(xué)問題本身更重要. ”對于數(shù)學(xué),有些問題的答案是唯一的,但是解題方法不只一種. 教師可以鼓勵(lì)學(xué)生思考不同的解法,從而培養(yǎng)學(xué)生多角度思考問題. 不同的解法往往從不同的渠道反映條件和結(jié)論的聯(lián)系,解法的繁簡,實(shí)質(zhì)上是聯(lián)系緊松、深淺的標(biāo)志. 奇法、妙法則是發(fā)現(xiàn)新的聯(lián)系的反映. 比如
求方程組y=x2-2x,y=2x-1 解的個(gè)數(shù). 學(xué)生通常會(huì)利用代入法得到方程x2-2x=2x-1,然后化簡得到x2-4x+1=0,最后通過計(jì)算發(fā)現(xiàn)根的判別式大于0,得到答案為2組解. 學(xué)生的做法是用方程組的解反映兩者的聯(lián)系,教師可以鼓勵(lì)并引導(dǎo)學(xué)生從函數(shù)圖像的交點(diǎn)個(gè)數(shù)反映兩者的聯(lián)系,即二次函數(shù)y=x2-2x的圖像是拋物線,一次函數(shù)y=2x-1的圖像是直線,將兩者畫在同一個(gè)直角坐標(biāo)系里,發(fā)現(xiàn)有2個(gè)交點(diǎn),所以原方程組有2組解. 通過一題多解,可以打開學(xué)生的思路,培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維,幫助學(xué)生加深對問題的理解,使學(xué)生善于打破思維定式,增強(qiáng)創(chuàng)新意識(shí).
培養(yǎng)學(xué)生的類比能力,有利于提高學(xué)生的創(chuàng)新能力
一個(gè)人的類比能力越強(qiáng),就好比一個(gè)人站在巨人的肩膀上,可以比別人看得更遠(yuǎn). 洞察事物的能力越強(qiáng),其創(chuàng)新能力越強(qiáng). 在平時(shí)的教學(xué)中,時(shí)常能發(fā)現(xiàn)知識(shí)遷移的現(xiàn)象,但是培養(yǎng)學(xué)生的遷移能力并非一朝一夕就能完成. 要培養(yǎng)學(xué)生的類比能力,要求學(xué)生能夠深刻理解每個(gè)知識(shí)的基本概念. 如果學(xué)生對知識(shí)的基本概念理解沒有達(dá)到一定的水平,那么他就不能發(fā)現(xiàn)兩個(gè)知識(shí)之間的最佳聯(lián)系點(diǎn),類比發(fā)生的概率會(huì)減小很多. 反之,如果學(xué)生深刻理解知識(shí)的基本概念,他就能發(fā)現(xiàn)新知識(shí)和舊知識(shí)很多密切聯(lián)系的知識(shí)結(jié)構(gòu),類比發(fā)生的可能性就會(huì)很大.
讓學(xué)生學(xué)會(huì)類比知識(shí),不能只讓學(xué)生類比學(xué)過的數(shù)學(xué)知識(shí),還要讓學(xué)生類比其他學(xué)科的知識(shí). 畢達(dá)哥拉斯學(xué)派認(rèn)為一切都可用“數(shù)”來衡量,即萬物皆數(shù),數(shù)學(xué)與其他學(xué)科知識(shí)之間緊密聯(lián)系,讓學(xué)生帶著類比的思想去學(xué)習(xí),不僅能學(xué)得更深刻,也能創(chuàng)造出新的想法.
重視數(shù)學(xué)的實(shí)踐活動(dòng),培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神
教育家蘇霍姆林斯基曾經(jīng)說過:“在人的大腦里有一些特殊的、最積極的、最富有創(chuàng)造性的區(qū)域,依靠抽象思維將雙手精細(xì)的、靈巧的動(dòng)作結(jié)合起來,就能激起這些區(qū)域積極活動(dòng)起來. ”數(shù)學(xué)實(shí)踐活動(dòng)符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律,在數(shù)學(xué)實(shí)踐活動(dòng)中,學(xué)生主動(dòng)參與,發(fā)展思維,并且培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)合作意識(shí),很多創(chuàng)新思維就會(huì)在這樣的活動(dòng)中萌芽.
例如,學(xué)習(xí)勾股定理時(shí),可以為學(xué)生創(chuàng)設(shè)畢達(dá)哥拉斯發(fā)現(xiàn)勾股定理時(shí)的場景,展示畢達(dá)哥拉斯在朋友家做客時(shí)所看到的用磚鋪成的地面,讓同學(xué)仔細(xì)觀察圖案(圖2),并提問:“你能從中發(fā)現(xiàn)什么數(shù)量關(guān)系?”
學(xué)生在教師的提問下會(huì)自己觀察、發(fā)現(xiàn),他們會(huì)發(fā)現(xiàn)很多與畢達(dá)哥拉斯不一樣的數(shù)量關(guān)系. 比如有同學(xué)發(fā)現(xiàn)圖案中所有的小三角形都是等腰直角三角形,并且這些小三角形都全等;也有同學(xué)發(fā)現(xiàn)一個(gè)正方形的面積是四個(gè)小三角形的面積之和;還有同學(xué)發(fā)現(xiàn)兩塊白色小三角形組成了一個(gè)小正方形,兩個(gè)灰色的三角形也組成了一個(gè)小正方形等. 在學(xué)生經(jīng)歷觀察以后,教師可以給出畢達(dá)哥拉斯的發(fā)現(xiàn),并提問圖3中的三個(gè)正方形的面積有什么關(guān)系.
學(xué)生獨(dú)立思考再合作討論,很快便得出結(jié)論,并給出自己的證明方法. 上面兩個(gè)正方形分別是由兩個(gè)小三角形組成的,而下面的正方形是由四個(gè)小三角形組成的,顯然上面兩個(gè)正方形的面積之和等于下面那個(gè)正方形的面積. 然后,在此基礎(chǔ)上提問:等腰直角三角形的三邊有什么關(guān)系?(設(shè)等腰直角三角形的兩條直角邊分別為a,b,斜邊為c)學(xué)生很快能給出結(jié)論:a2+b2=c2. 教師為學(xué)生還原了畢達(dá)哥拉斯發(fā)現(xiàn)勾股定理時(shí)的場景,激發(fā)了學(xué)生的探索欲望,學(xué)生主動(dòng)參與、積極思考,學(xué)生之間,思維相互碰撞,很多創(chuàng)新思維就在這樣的實(shí)踐活動(dòng)中產(chǎn)生. 數(shù)學(xué)實(shí)踐活動(dòng)能最有效地培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)興趣和思考習(xí)慣,能為學(xué)生的創(chuàng)新提供條件.
創(chuàng)新教育的目的不在于讓學(xué)生發(fā)明創(chuàng)造多少新的事物,而在于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新能力和創(chuàng)新精神. 筆者想,經(jīng)過我們教育者對創(chuàng)新教育的不斷研究和探索,創(chuàng)新教育必將融入每一個(gè)教學(xué)領(lǐng)域,也必將為社會(huì)輸送更多的高科技人才和創(chuàng)新人才.