谈新课标下如何培养学生的数学创新能力 在数学教学中培养学生的创新能力
摘 要:人人都具有创造潜力,中学阶段是培养学生创造力的重要阶段。在数学教学中应采取行之有效的方法,培养学生的创新能力。 关键词:数学教学 创新能力
中学阶段是培养学生创造力的大好时期,数学教学是培养学生创造力的重要途径。中学数学如何培养学生创新意识和创造能力,是当前数学教学的重要任务。创新能力的核心是创造性思维,主要表现为在新事物面前有采取对势的能力,体现为善于联想,摆脱思维定势的束缚而产生新颖的、前所未有的思维成果。也就是善于探索、突破、综合、创新,能够发现和解决自己或别人尚未发现或尚未解决的问题。它要求学生能开放眼界,对已知信息进行分析综合并科学加工,从而收到“一个信息输入,多个信息产出”的功效;它的特色表现在思维活动的多向性,能够开启智慧,挖掘深层信息,创造出新的思路和方法。
中学数学培养学生创造性思维能力,重点是培养学生思维的独创性品质,要引导学生独立主动地掌握数学概念,独立完成定理的证明,积极鼓励学生标新立异和运用数学知识解决数学问题与实际问题。创造力是一种综合能力,是知识、能力、人格的有机融合和促进,是外在知识内化过程中多种智力因素契合、碰撞后灵感火花的闪现,有时显得那么“随意”自然。创造力是人的一种潜能,等待着唤醒和激发。这是一门艺术,决不仅仅是一种简单的“教”,它需要营造有利于创造力培养的好的氛围。
一、鼓励参与,激发探索欲望
心理学告诉我们:“在人的心灵深处,都有一种根深蒂固的需要,即希望感到自己是一个发现者、探究者、探索者,而在中学生的精神世界中,这种需要更为强烈。”因此,在教学中要让学生积极展开思维的翅膀,积极主动地参与教育全过程,充分发挥学生的主观能动性,注意鼓励、培植学生的好奇心,激发其探索热情。
1. 创设情境,诱发动机。
兴趣是求知的起点,学生的学习欲望和内驱力总是在一定的情境中发生的。教师如何诱发学生的创造的动机,激活其思维,让学生在精神愉快的状态下去发现问题、寻找规律、解决问题,就要求教师精心设计教学过程,通过教师引导让学生的思维朝活跃、变通、寻异的方向发展。如:在学习圆、扇形、弓形的面积时提问:“已知正三角形的边长为a,求它的内切圆与外接圆组成的圆环的面积?”学生解答完后,接着提出:“正四边形呢?正六边形呢?”学生在发现规律后进一步提出:一种圆管的横截面是同心圆的圆环面。用刻度尺,只测量圆管横截面的哪一条弦的大小,就可以算出截面的面积?
2. 巧妙设计问题,揭示思维过程。
“思维从问题、惊讶开始”。只有精心设置各种教学情境,才能激发学生的学习动机和好奇心,这是培养学生创新思维的重要手段之一。在讲一元二次方程中根与系数的关系时,根据引言设计问题:“已知方程求根,同学们都会,那么反过来,已知两根,如何求方程呢?要解决这个问题,就要研究一元二次方程根与系数的关系。”这种巧设悬念的方法,起到了诱发动机逐步揭示思维过程的功效。
3. 题目多变,进行变式训练。
中学数学教学中的一题多解、一题多变,多题重组,给人以新鲜感,能够唤起学生的求知欲。如一元一次方程应用题:“甲乙两车相距60千米,两车同时同向而行,3小时甲追上乙,已知乙速为20km/h,求甲速。”
变式一:甲乙两车相距60千米,甲速40km/h,乙速20km/h。若甲先走半小时,乙再走,乙出发多长时间后两车相遇?
变式二:把变式一中的“甲先走半小时,乙再走”改为“乙先走半小时,甲再走,甲出发几小时后两车相遇?”
变式三:把变式一改为“两车同时相向而行,几小时后两车相距3千米?”
变式四:把变式一改为“两车同时同向而行,几小时后两车相距3千米?”
引导学生进行变式训练,极大地激发了学生的学习兴趣。
二、诱导质疑,挖掘学生的创新潜能
爱因斯坦说过:“提出问题比解决问题更为重要。”在课堂教学中,教师应注意引导学生多方面发现问题,提出问题,发展其创新思维。
1. 给学生提供提问的时间和动手的空间。
在课堂上,教师应尽可能给学生留一定的思维时间,让有潜质的学生充分展示数学才华,尤其是在处理完典型例题和习题之后,一般要给学生留2分钟以上的时间进行思考和提问,并尽可能在教学中给学生提供动手的机会。如:在学习平行四边形的判定定理1和判定定理2一课,让学生通过学具,动手拼一拼:把两个全等的三角形,按不同的方法拼成四边形,可以拼成几个不同的四边形,它们都是平行四边形吗?为什么?然后动手画一画:画一个平行四边形ABCD,使AB=2.5cm,AD=1.5cm,∠A=60°。最后证一证:已知:四边形ABCD的对角线AC、BD相交于点O,并且AO=CO,BO=DO。求证:四边形ABCD是平行四边形。学生通过拼一拼、画一画、证一证的过程,积极参与操作大胆实践、勇于探索,收到良好的教学效果。
2. 鼓励学生大胆提问,肯定学生的独特见解。
如在学习初三几何一道例题时:水平放着的圆柱形排水管的截面半径是12cm,其中水面高为6cm,求截面上有水的弓形面积。
解:连结OA、OB,作弦AB的垂直平分线OD于D。一位学生提出了异议:这里“作弦AB的垂直平分线OD”不妥,因为O点是已知的圆心,AB是已知线段弦,这不是变成了过已知点作已知线段的垂直平分线吗?这不符合平面几何作图方法。教师“很好,你很爱动脑筋”简单的鼓励,增强了学生的自信,这种师生民主探讨,不仅培养了学生思维的严谨性,而且调动了学生思维的积极性。
三、研究开放性问题,培养学生创新思维
引入开放性题目,是培养学生发散思维能力的重要手段,对素质教育的深化、创新精神、创新能力的培养起着积极的作用,能使学生展开思路,放开思想去发散、去发现,去创新的问题属于开放性问题。
开放性试题的类型:
1)条件开放。即:给出问题的结论,让学生根据结论联想所需要的不同条件,进而从不同角度,用不同知识去解决问题。
例:如图在四边形ABCD中,DE∥BC,交AB与点E,点F在AB上,请你再添加一个条件,使△FCB∽△ADE,并给出证明。
2)过程开放。即解决问题时,让学生从不同角度、不同思维方式,用多种途径去解决问题。如:初二几何:“等腰三角形底边上的任意一点到两腰的距离之和等于腰上的高”,引导学生画图,写出已知,求证。
已知:AB=AC,D为BC上任一点,DE⊥AB于E,DF⊥AC于F,BF⊥AC于F。
求证:DE+DG=BF。
引导学生多角度、全方位地去思考和分析问题,经学生探讨得如下证法:
证法一:截长法。过D作DH⊥BF于H,易得HF=DG,再证BHD≌DEB,得BH=DE即可。
证法二:补短法。过点B作BH垂直于GD的延长线。
证法三:平移法。过F作BC平行线交DG延长线于H。
证法四:面积法。连AD,由S△ABC=S△ABD+S△ADC,则:BF・AC=DE・AB+DG・AC,∵AB=AC∴BF=DG+DE。
3)策略开放。即给以些条件利用条件设计最优方案。如:某商场计划用9万元从厂家购进50台电视机,已知该厂有三种型号的电视机,出厂价分别为:甲种1500元/台,乙种2100元/台,丙种2500元/台。若商场出售一台甲种电视机可获利150元,出售一台乙种电视机可获利200元,出售一台丙种电视机可获利250元,同时购进两种型号不同的电视机有几种方案?为使销售时获利最多,你选择哪种进货方案?
开放性题的特点:
(1)突出问题内容的新颖性,
(2)展示问题形式的生动性,
(3)注重问题解决的发散性,
(4)强调教育功能的创新性。
四、培养学生良好的学习品质
中学数学新课程标准强调师生互动,合作学习。因此,在教学过程中,要强化学生的合作学习与交流意识,同时还要培养学生有理想、勇于探索、锲而不舍的良好品质。
1)教师要展示自己的思维过程
教师要引导学生多思考、多探究、多尝试,发现创造性的证法及解法,让学生掌握研究问题的基本思想,解决问题的基本方法,提高思维能力。特别是自己在解题时的思维过程,让学生看到巧妙而简洁的解法后面是艰苦的尝试、猜想、碰壁,再尝试,再猜想,同时还要给学生指出由“灵感”发现的成果也是由扎实的基础、大量的工作得来的。
2)培养学生讲解能力
每天一道探究题,由学生自己探讨、商榷,然后由一名学生给全班同学讲解。不仅锻炼了学生讲解能力,而且让学生了解了知识的内在联系,培养了学生思维的系统性,同时也锻炼了学生的心理素质。
总之,培养学生的创新能力,教师要引导学生主动参与教学过程,创设问题情境,让学生去重新发现所学知识,并提出一些问题去主动探究解决,重视数学思想与方法教学;同时还要注意培养学生的交流与合作意识,逐步培养学生的创新思维能力。
