高中数学教学中创新思维能力的培养

全面实施素质教育, 培养21世纪所需的创新型人才, 已成为当代中国教育改革的主题。中学是培养学生创新精神和创新能力的关键时期。高中数学作为基础教育中的重要学科, 蕴含着丰富的创新教育素材, 无疑是培养中学生创新思维能力最有力的工具。它对学生的学习能力和思维能力提出了更高的要求。

创新是一个民族进步的灵魂, 创造性思维是创新的核心, 它具有独特性、求异性、批判性等思维特征, 思考问题的突破常规和新颖独特是创造思维的具体表现。在中学教学中培养学生的创造思维, 发展创造力是时代对教育提出的要求, 具有重要的意义。创新思维能力的形成和发展是在学生的学习活动中逐渐培养起来的。数学学习过程就是使学生在发现问题、解决问题的过程中思维能力不断得到锻炼、发展和提高, 从而形成创造思维的过程。

一、教师的创新意识

教育本身就是一个创新的过程, 教师必须具有创新意识, 改变以知识传授为中心的教学思路, 以培养学生的创新意识和实践能力为目标, 从教学思想到教学方式上, 大胆突破, 确立创新性教学原则。

首先, 教师本身要对创新有一个正确的认识。中学的创新教育, 是对学生的创造品质和创造思维的锻炼。事实上, 学生的任何一个合乎情理的发现, 一种与众不同的提问, 一个独特的解决问题的方法等都是创新。

其次, 教师要灵活, 高效地运用和驾驭教材, 特别是能够在教学中引入一些适应时代发展的新问题、新观念和新知识, 并与教材的内容有机融合, 引导学生主动探究, 从而培养其创新能力。

总之, 作为教师, 一定要注重提高自身认识, 在课堂上始终以学生为主体, 通过不断改进教学方法, 最大限度地发挥学生学习的主观能动性, 发扬创新精神。

二、学生的创新能力培养

(一) 培养学生独立思考能力, 鼓励学生进行创新思维

学生的创新能力建立在他们独立思考能力的基础之上, 没有独立思考就不能发现、提出并解决问题。独立思考能力的培养, 首先教师要在教学中要求学生牢固掌握所学的基本概念、基础知识和基本方法, 并结合教学内容提出一些启发性问题, 鼓励学生独立思考和解答。在教学中, 不仅要注重分析和了解解题思路, 而且要尽量发掘前人发现这些结论的思考方法和思维方式, 这有利于培养学生的独立思考能力和解题能力。在学校教学的条件下, 独立并且创造性地掌握数学题目的解决办法和途径、发现数学定理及推论的不同证法、以及对一些开放性试题建立数学模型、探索独特解法等等都属于创新思维活动。尽管这些东西前人已经发现, 客观上并无太大价值, 但就学生本身主观方面而言, 也是发现、发明、独创, 所以应当把它看作是创造性思维活动的一种表现。因此, 教师要精心组织材料, 为学生提供能独立展开思考的空间, 从中鼓励他们独立思考的良好习惯。

(二) 揭示数学思维的形成过程, 注重数学思想方法的渗透

前苏联国家元首加里宁说过:“数学是思维的体操”, 说明这门学科本身蕴含着极为丰富的思维方式。中学数学中出现了一系列的数学思想:函数思想、方程思想、数形结合思想、分类思想、模型思想、递推思想等等。在教学过程中, 注重数学思想方法的渗透;在讲解新知识的过程中渗透数学思想方法;在习题讲解的过程中揭示数学思想方法;在知识的总结归纳过程中概括数学思想方法, 让学生学会用数学思想方法去解决、思考实际问题, 从而锻炼学生创新思维, 达到创新教育的目的。在中学数学的教学过程中, 教师应始终明确, 学生是学习的主体、探究的主体, 在课堂上要有意识地向学生揭示数学思维的形成过程, 了解学生的需求信息, 消除学生的思维障碍;要注意启发学生, 让他们真正搞懂知识的来龙去脉, 并且学会发现问题、分析问题乃至解决问题, 达到提高思维能力的目的。

(三) 加强发散性思维训练, 归纳总结, 拓展创新

发散性思维是一种创造性思维, 它是创新思维的主要形式, 加强学生的发散性思维能力对创新思维的培养具有十分重要的意义。发散性思维过程包括两个方面:一是发散性对象, 二是发散性方式。中学数学教学中的发散性对象是各式各样的, 如对数学概念的推广, 对数学公式、法则的变形与派生等等。发散性的方式也是多种多样的, 如对数学命题而言, 可以是替换命题的条件或结论, 还可以是减弱条件从而加强命题的结论。在教学时, 教师可以将解决问题的思想、方法等作为发散性点进行发散授课。因此, 在数学教学中把握时机和教学节奏, 以研究的数学对象作为发散性点进行多种方式的发散性, 有利于学生发散性思维能力的增强。

数学史上许多重大数学发现均来自于直觉思维和发散性思维, 如笛卡尔坐标系、费尔马大定理、歌德巴赫猜想等等, 应当说它们不是任何逻辑思维的产物, 而是数学家通过观察、比较、领悟以及突发灵感发现的。通过数学教学, 能够使学生有与众不同的思考方法和独到的见解, 如善于发现问题, 探究各类知识间的内在联系等是培养学生创新思维的核心。得出结论并不是问题的结局, 也不是教学的结束, 这时还需要让学生充分运用所学知识和结论去联系实际问题, 从而把“教与学”推广到一个新的高度, 鼓励学生去思考这一问题的结果还能延伸和拓展吗?还能在其他问题上运用这个结果或方法吗?这样一来, 学生不但自己发现了数学问题, 而且又是自己领悟了这一概念的实质, 同时培养了学生学习的自主性和独立性, 达到了提高学生解决问题和分析问题能力的目的, 有助于激发学生的创新思维, 给学生的学习赋予了新的价值。

(四) 重视数学阅读

数学是一种语言。前苏联数学教育家斯托利亚尔说:“数学教学也就是数学语言的教学”。语言的学习是离不开阅读的, 而中学数学的学习又是一个人思维培养的重要阶段, 所以中学数学的学习不能离开阅读, 数学教学必须使学生重视数学阅读。在数学教学中应当将阅读引入课堂, 并纳入到数学课堂教学的基本环节中去, 引导学生在阅读过程中积极思维, 对教材中提供的信息主动进行逻辑推理, 通过发现与课文下文所给结论相同或相似的结论, 培养推理与发现的思维, 从而提高学生的创新思维能力。