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數(shù)學(xué)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維能力的探索
摘要:數(shù)學(xué)教學(xué)重要的是培養(yǎng)學(xué)生的思維能力,而創(chuàng)造性思維又是數(shù)學(xué)思維的品質(zhì),是未來(lái)的高科技信息社會(huì)中,具有開(kāi)拓、創(chuàng)新意識(shí)的開(kāi)創(chuàng)性人才所必須具有的思維品質(zhì)。本文就如何在數(shù)學(xué)教學(xué)中,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維能力提出了一些見(jiàn)解。一、在數(shù)學(xué)教學(xué)中,要精心設(shè)計(jì),創(chuàng)設(shè)一定的思維情境,巧設(shè)懸念,使學(xué)生對(duì)所要解決的問(wèn)題產(chǎn)生濃厚的興趣,誘發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造欲。二、要啟迪學(xué)生的直覺(jué)思維,學(xué)生大膽猜想,發(fā)現(xiàn)結(jié)論,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造機(jī)智。三、通過(guò)數(shù)學(xué)教學(xué)中的一題多解、一題多變,多題歸一等變式訓(xùn)練,培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維,提高學(xué)生的創(chuàng)造思維能力。關(guān)鍵詞:創(chuàng)造性思維、直覺(jué)思維、發(fā)散思維
數(shù)學(xué)教學(xué)不僅是傳授知識(shí),更重要的是培養(yǎng)學(xué)生的思維能力!皵(shù)學(xué)是思維的體操,是智力的磨刀石!睌(shù)學(xué)思維能力是數(shù)學(xué)能力的核心,數(shù)學(xué)中的創(chuàng)造性思維又是數(shù)學(xué)思維的品質(zhì)。創(chuàng)造性思維具有思維的廣闊性、靈活性、敏捷性之外,其最為顯著的特點(diǎn)是具有求異性、變通性和獨(dú)創(chuàng)性。這里的“獨(dú)創(chuàng)”,不只是看創(chuàng)造的結(jié)果,主要是看思維活動(dòng)是否有創(chuàng)造性態(tài)度。創(chuàng)造性思維是未來(lái)的高科技信息社會(huì)中,能適應(yīng)世界新技術(shù)革命的需要,具有開(kāi)拓、創(chuàng)新意識(shí)的開(kāi)創(chuàng)性人才所必須具有的思維品質(zhì)。因此,在數(shù)學(xué)教學(xué)中,如何培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維能力,是一個(gè)非常值得探討的問(wèn)題。本文結(jié)合自己十幾年教學(xué)實(shí)踐,談?wù)勗跀?shù)學(xué)教學(xué)中對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維能力的途徑和方法。
一、創(chuàng)設(shè)思維情境,誘發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造欲
在數(shù)學(xué)教學(xué)中,學(xué)生的創(chuàng)造性思維的產(chǎn)生和發(fā)展,動(dòng)機(jī)的形成,知識(shí)的獲得,智能的提高,都離不開(kāi)一定的數(shù)學(xué)情境。所以,精心設(shè)計(jì)數(shù)學(xué)情境,是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維的重要途徑。
亞里士多德曾精辟地闡述:“思維從問(wèn)題、驚訝開(kāi)始”,數(shù)學(xué)過(guò)程是一個(gè)不斷發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的動(dòng)態(tài)化過(guò)程。好的問(wèn)題能誘發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)、啟迪思維、激發(fā)求知欲和創(chuàng)造欲。學(xué)生的創(chuàng)造性思維往往是由遇到要解決的問(wèn)題而引起的,因此,教師在傳授知識(shí)的過(guò)程中,要精心設(shè)計(jì)思維過(guò)程,創(chuàng)設(shè)思維情境,使學(xué)生在數(shù)學(xué)問(wèn)題情境中,新的需要與原有的數(shù)學(xué)水平發(fā)生認(rèn)知沖突,從而激發(fā)學(xué)生數(shù)學(xué)思維的積極性。
例如,在復(fù)數(shù)的引入時(shí),可先讓學(xué)生解這樣的一個(gè)命題:
已知:a+=1 求a2+的值
學(xué)生很快求出:a2+=(a+)2-2=-1 但又感到迷惑不解,因?yàn)閍2>0,>0,為什么兩個(gè)正數(shù)的和小于0呢?這時(shí),教師及時(shí)指出,因?yàn)榉匠蘟+=1沒(méi)有實(shí)數(shù)根,同學(xué)們學(xué)習(xí)了復(fù)數(shù)的有關(guān)知識(shí)后就會(huì)明白。這樣,使學(xué)生急于想了解復(fù)數(shù)到底是怎樣的一種數(shù),使學(xué)生有了追根求源之感,求知的熱情被激發(fā)起來(lái)。
又如,在講解“等比數(shù)列求和公式”時(shí),先給學(xué)生講了一個(gè)故事:從前有一個(gè)財(cái)主,為人刻薄吝嗇,常?劭嗽谒掖蚬さ娜说墓ゅX(qián),因此,附近村民都不愿到他那里打工。有一天,這個(gè)財(cái)主家來(lái)了一位年輕人,要求打工一個(gè)月,同時(shí)講了打工的報(bào)酬是:第一天的工錢(qián)只要一分錢(qián),第二天是二分錢(qián),第三天是四分錢(qián),......以后每天的工錢(qián)數(shù)是前一天的2倍,直到30天期滿。這個(gè)財(cái)主聽(tīng)了,心想這工錢(qián)也真便宜,就馬上與這個(gè)年輕人簽訂了合同?墒且粋(gè)月后,這個(gè)財(cái)主卻破產(chǎn)了,因?yàn)樗恫涣四敲炊嗟墓ゅX(qián)。那么這工錢(qián)到底有多少呢?由于問(wèn)題富有趣味性,學(xué)生們頓時(shí)活躍起來(lái),紛紛猜測(cè)結(jié)論。這時(shí),教師及時(shí)點(diǎn)題:這就是我們今天要研究的課題——等比數(shù)列的求和公式。同時(shí),告訴學(xué)生,通過(guò)等比數(shù)列求和公式可算出,這個(gè)財(cái)主應(yīng)付給打工者的工錢(qián)應(yīng)為230-1(分 )即1073741824分≈1073(萬(wàn)元),學(xué)生聽(tīng)到這個(gè)數(shù)學(xué),都不約而同地“啊”了一聲,非常驚訝。這樣巧設(shè)懸念,使學(xué)生開(kāi)始就對(duì)問(wèn)題產(chǎn)生了濃厚的興趣,啟發(fā)學(xué)生積極思維。
以上兩個(gè)例子說(shuō)明,在課堂數(shù)學(xué)中,創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境,設(shè)置懸念能充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,使學(xué)生迫切地想要了解所學(xué)內(nèi)容,也為學(xué)生發(fā)現(xiàn)新問(wèn)題,解決新問(wèn)題創(chuàng)造了理想的環(huán)境,這是組織數(shù)學(xué)的常用方法。
二、啟迪直覺(jué)思維,培養(yǎng)創(chuàng)造機(jī)智
任何創(chuàng)造過(guò)程,都要經(jīng)歷由直覺(jué)思維得出猜想,假設(shè),再由邏輯思維進(jìn)行推理、實(shí)驗(yàn),證明猜想、假設(shè)是正確的。直覺(jué)思維是指不受固定的邏輯規(guī)則的約束,對(duì)于事物的一種迅速的識(shí)別,敏銳而深入的洞察,直接的本質(zhì)理解和綜合的整體判斷,也就是直接領(lǐng)悟的思維或認(rèn)知。布魯納指出:直覺(jué)思維的特點(diǎn)是缺少清晰的確定步驟。它傾向于首先就一下子以對(duì)整個(gè)問(wèn)題的理解為基礎(chǔ)進(jìn)行思維,獲得答案(這個(gè)答案可能對(duì)或錯(cuò)),而意識(shí)不到他賴以求答案的過(guò)程。許多科學(xué)發(fā)現(xiàn),都是由科學(xué)家們一時(shí)的直覺(jué)得出猜想、假設(shè),然后再由科學(xué)家們自己或幾代人,經(jīng)過(guò)幾年,幾十年甚至上百年不懈的努力研究而得以證明。如有名的“哥德巴赫猜想”“黎曼猜想”等等。因此,要培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造思維,就必須培養(yǎng)好學(xué)生的直覺(jué)思維和邏輯思維的能力,而直覺(jué)對(duì)培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維能力有著極其重要的意義,在教學(xué)中應(yīng)予以重視。
教師在課堂教學(xué)中,對(duì)學(xué)生的直覺(jué)猜想不要隨便扼殺,而應(yīng)正確引導(dǎo),鼓勵(lì)學(xué)生大膽說(shuō)出由直覺(jué)得出的結(jié)論。
例如,有一位老師上了一堂公開(kāi)課。他剛在黑板上寫(xiě)上下面的題目:平面上有兩個(gè)點(diǎn)(t+,t-)(t>0)與(1,0),當(dāng)這兩點(diǎn)距離最短時(shí),t=____ 。有一位同學(xué)小聲說(shuō)道:t=1,老師問(wèn)他為什么?那位學(xué)生只是吞吞吐吐,詞不達(dá)意,說(shuō)不出所以然。那位老師讓他坐下,并批評(píng)了他。實(shí)際上,那位學(xué)生憑的是直覺(jué),首先直覺(jué)到:距離最短→t+有最小值→t=1。這時(shí)老師應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生去仔細(xì)推敲,找出理論依據(jù)。其實(shí)“追蹤還原”出事物本來(lái)面目,便可解釋為:如圖所示,因?yàn)閠+≥2,所以動(dòng)點(diǎn)P(t+,t-)位于直線x=2的右則,(含直線x=2本身),t=1時(shí),對(duì)應(yīng)點(diǎn)P′的坐標(biāo)為(2,0),恰好是Q(1,0)在直線x=2上的射影,P′Q的長(zhǎng)即為直線x=2的右半面上所有點(diǎn)到點(diǎn)Q的距離的最小值。
同時(shí),還可以從深一層意義“還原”下去:設(shè)動(dòng)點(diǎn)為(t+,t-),將方程x=t+,y=t-兩邊平方后相減,可得方程x2-y2=4(x≥2),故點(diǎn)Q與雙曲線的右項(xiàng)點(diǎn)P’(2,0)距離最小,所以│PQ│min=2-1=1,這時(shí),t+=2,t-=0,即t=1。
如果這樣講,不僅保護(hù)和鼓勵(lì)了學(xué)生的直覺(jué)思維的積極性,還可以激活課堂氣氛。
由此可見(jiàn),直覺(jué)思維以已有的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)的,因此,在教學(xué)中要抓好“三基”教學(xué),同時(shí)要保護(hù)學(xué)生在教學(xué)過(guò)程中反映出來(lái)的直覺(jué)思維,鼓勵(lì)學(xué)生大膽猜想發(fā)現(xiàn)結(jié)論,為杜絕可能出現(xiàn)的錯(cuò)誤,應(yīng)“還原”直覺(jué)思維的過(guò)程,從理論上給予證明,使學(xué)生的邏輯思維能力得以訓(xùn)練,從而培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造機(jī)智。
三、培養(yǎng)發(fā)散思維,提高創(chuàng)造思維能力
任何一個(gè)富有創(chuàng)造性活動(dòng)的全過(guò)程,要經(jīng)過(guò)集中、發(fā)散、再集中、再發(fā)散多次循環(huán)才能完成,在數(shù)學(xué)教學(xué)中忽視任何一種思維能力的培養(yǎng)都是錯(cuò)誤的。
發(fā)散思維是一種不依常規(guī)、尋求變異、多方面尋求答案的一種思維方式,是創(chuàng)造性思維的核心。發(fā)散思維富于聯(lián)想,思路寬闊,善于分解組合和引申推廣,善于采用各種變通方法。發(fā)散思維具有三個(gè)特征:流暢性、變通性和獨(dú)創(chuàng)性。
加強(qiáng)對(duì)學(xué)生發(fā)散思維的培養(yǎng),對(duì)造就一代開(kāi)拓型人才具有十分重要的意義。在數(shù)學(xué)教學(xué)中可通過(guò)典型例題的解題教學(xué)及解題訓(xùn)練,尤其是一題多解、一題多變、一題多用及多題歸一等變式訓(xùn)練,達(dá)到使學(xué)生鞏固與深化所學(xué)知識(shí),提高解題技巧及分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力,增強(qiáng)思維的靈活性、變通性和獨(dú)創(chuàng)性的目的。
一題多解,培養(yǎng)學(xué)生求異創(chuàng)新的發(fā)散思維,實(shí)現(xiàn)和提高思維的流暢性。通過(guò)一題多解的訓(xùn)練,學(xué)生可以從多角度、多途徑尋求解決問(wèn)題的方法,開(kāi)拓解題思路。使不同的知識(shí)得以綜合運(yùn)用,并能從多種解法的對(duì)比中優(yōu)選最佳解法,總結(jié)解題規(guī)律,使分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力提高,使思維的發(fā)散性和創(chuàng)造性增強(qiáng)。
一題多變,培養(yǎng)學(xué)生的轉(zhuǎn)向機(jī)智及思維的應(yīng)變性,實(shí)現(xiàn)提高發(fā)散思維的變通性。把習(xí)題通過(guò)變換條件,變換結(jié)論,變換命題等,使之變?yōu)楦袃r(jià)值,有新意的新問(wèn)題,從而應(yīng)用更多的知識(shí)來(lái)解決問(wèn)題,獲得“一題多練”“一題多得”的效果。使學(xué)生的思維能力隨問(wèn)題的不斷變換,不斷解決而得到不斷提高,有效地增強(qiáng)思維的敏捷性和應(yīng)變性,使創(chuàng)造性思維得到培養(yǎng)和發(fā)展。
多題歸一,培養(yǎng)學(xué)生的思維收斂性。任何一個(gè)創(chuàng)造過(guò)程,都是發(fā)散思維和收斂思維的優(yōu)秀結(jié)合。因此,收斂性思維是創(chuàng)造性思維的重要組成部分,加強(qiáng)對(duì)學(xué)生收斂性思維能力的培養(yǎng)是非常必要的,而多題歸一的訓(xùn)練,則是培養(yǎng)收斂性思維的重要途徑。很多數(shù)學(xué)習(xí)題,雖然題型各異,研究對(duì)象不同,但問(wèn)題的實(shí)質(zhì)相同,若能對(duì)這些“型異質(zhì)同”或“型近質(zhì)同”的問(wèn)題歸類(lèi)分析,抓共同的本質(zhì)特征,掌握解答此類(lèi)問(wèn)題的規(guī)律,就能弄通一題而旁通一批,達(dá)到舉一反三、事半功倍的教學(xué)效果,從而擺脫“題海”的束縛。
總之,在數(shù)學(xué)教學(xué)中,教師的作用應(yīng)盡力體現(xiàn)在思維情境的創(chuàng)設(shè)、啟發(fā)性問(wèn)題的提出、學(xué)生創(chuàng)造性思維興奮點(diǎn)的捕捉等方面。通過(guò)導(dǎo)趣、導(dǎo)思、導(dǎo)法,使學(xué)生多動(dòng)、多猜想、多發(fā)現(xiàn)、多“創(chuàng)造”,用教師的創(chuàng)造性勞動(dòng),培養(yǎng)出一代具有創(chuàng)造精神的學(xué)生。
參才文獻(xiàn):
《數(shù)學(xué)教育學(xué)》 田萬(wàn)海 浙江教育出版社 1993年6月第1版
《數(shù)學(xué)教育學(xué)》 張奠宙、唐瑞芬、劉鴻坤 江西教育出版社 1991年11月第1版
《中學(xué)數(shù)學(xué)》 例說(shuō)創(chuàng)造性思維能力的培養(yǎng) 任明中 99年第8期
《中學(xué)數(shù)學(xué)》 課堂教學(xué)中如何激發(fā)學(xué)生的積極思維 朱平 95年第3期