【摘要】創(chuàng)新能力是指運(yùn)用已知信息,通過開展思維和實(shí)踐活動(dòng),產(chǎn)生某種新穎獨(dú)特的、有社會(huì)價(jià)值的產(chǎn)品的能力.數(shù)學(xué)創(chuàng)新能力是指對(duì)已經(jīng)掌握的數(shù)學(xué)知識(shí)、方法進(jìn)行推廣和拓展,對(duì)未知的數(shù)學(xué)領(lǐng)域,通過探索得到新的結(jié)果的能力.隨著數(shù)學(xué)教育的不斷改革與發(fā)展,“通過義務(wù)教育階段的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí),使學(xué)生能夠具有初步的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力”的創(chuàng)新教育已成為數(shù)學(xué)教學(xué)的一個(gè)重點(diǎn),在實(shí)際教學(xué)過程中對(duì)學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng),已引起廣大數(shù)學(xué)教師的高度重視.如何培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力,找到培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)新能力的有效途徑,在數(shù)學(xué)教學(xué)中愈來愈顯得重要.本文就以一個(gè)親身經(jīng)歷的教學(xué)實(shí)例加以說明.
【關(guān)鍵詞】創(chuàng)新教育;創(chuàng)新能力;創(chuàng)新思維;開放題
如何培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力?通過什么方法能比較有效地提高學(xué)生的創(chuàng)新能力?由于開放題在培養(yǎng)學(xué)生發(fā)散思維和創(chuàng)新精神方面具有較好的功能,筆者的體會(huì)是:可以在平時(shí)的課堂教學(xué)中把握時(shí)機(jī),創(chuàng)設(shè)開放題,來調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,激發(fā)學(xué)生的探究動(dòng)機(jī)和愿望,使學(xué)生面臨一個(gè)新的問題時(shí),能主動(dòng)地聯(lián)想已經(jīng)解決過的類似問題,進(jìn)而自覺地進(jìn)行遷移和引申,同時(shí)能進(jìn)行較深入的探究和判斷,若能經(jīng)常性地創(chuàng)造機(jī)會(huì)讓學(xué)生參與探究,并在探究的過程中,親身體驗(yàn)探究的收獲和樂趣,激發(fā)學(xué)生探究的主動(dòng)性和自覺性,久而久之,不但能形成樂于探究的習(xí)慣,同時(shí),也能大大地提高學(xué)生的創(chuàng)新能力.
那么如何創(chuàng)設(shè)數(shù)學(xué)開放題呢?根據(jù)維果茨基的“最近發(fā)展區(qū)”理論,選取開放題時(shí),要特別了解學(xué)生潛在的思維發(fā)展水平以及它們之間的跨度.問題的出現(xiàn)讓學(xué)生感到好像在意料之中,從而有解決這一問題的信心和決心,同時(shí)在解決問題的過程中,不斷地引發(fā)出意料之外的新問題,使學(xué)生在知識(shí)上、方法上、思想上甚至意志上,進(jìn)行自我挑戰(zhàn),自我調(diào)整,在解決問題的過程中,既能磨煉人的意志,培養(yǎng)人的解題精神,同時(shí)也必能提高學(xué)生的數(shù)學(xué)創(chuàng)新能力.
筆者在教完橢圓、雙曲線及拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程和幾何性質(zhì)后,學(xué)生通過研究已經(jīng)掌握了橢圓、雙曲線的部分本質(zhì)屬性,同時(shí)學(xué)生也能意識(shí)到三種圓錐曲線之間的聯(lián)系和區(qū)別.通過前一階段的教學(xué),筆者已有意識(shí)地打下埋伏,讓學(xué)生隱隱約約地體驗(yàn)到許多橢圓擁有的本質(zhì)屬性,雙曲線照樣也有;學(xué)生也能感覺到三種圓錐曲線有本質(zhì)上的聯(lián)系,必然會(huì)有類似的本質(zhì)屬性,筆者此時(shí)不失時(shí)機(jī)地創(chuàng)設(shè)了一道開放題:
已知:F為拋物線L:y2=2px(p>0)的焦點(diǎn),l為它的準(zhǔn)線,直線l′經(jīng)過F,且l′∩L={A,B},讓學(xué)生結(jié)合過去的經(jīng)驗(yàn)和習(xí)慣,可以自由自在地添加輔助線,然后請(qǐng)同學(xué)們盡可能地猜想拋物線的本質(zhì)屬性.
學(xué)生根據(jù)平時(shí)的經(jīng)驗(yàn)和習(xí)慣,過A作AC⊥l交l于C,過B作BD⊥l交l于D,分別取AB,BD,CD,CA,GH的中點(diǎn)G,Q,H,P,M,過G作GN⊥AB交x軸于點(diǎn)N.首先,筆者根據(jù)學(xué)生的意愿,進(jìn)行分組,每組4~5人,先觀察,后猜想,再討論,要求每名同學(xué)都拿出自己的結(jié)論,同時(shí),同組的其余同學(xué)給予論證或舉出反例給予否定.學(xué)生討論、探究的氣氛格外熱烈,最后請(qǐng)每一組的代表說出本組的探究成果,結(jié)果發(fā)現(xiàn),學(xué)生發(fā)現(xiàn)的結(jié)論遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出筆者原來的預(yù)料,無論是結(jié)論的數(shù)量,還是結(jié)論的質(zhì)量都相當(dāng)高.筆者把眾多的結(jié)論分為以下三類:
第一類:經(jīng)驗(yàn)類比型.學(xué)生根據(jù)橢圓、雙曲線中類似的情景產(chǎn)生了以下結(jié)論:
(1)以AB為直徑的圓和準(zhǔn)線l相切,同時(shí)強(qiáng)調(diào)也可以用以AB為直徑的圓和準(zhǔn)線的三種位置關(guān)系來劃分橢圓、雙曲線、拋物線;
(2)|AB|=2|FN|;
第二類:觀察直覺型.學(xué)生利用積極大膽的想象,結(jié)合計(jì)算機(jī)進(jìn)行實(shí)驗(yàn),產(chǎn)生了下列結(jié)論:
(1)CF⊥DF;
(2)AH⊥BH;
(3)AH⊥CF;
(4)BH⊥DF;
(5)HF⊥AB;
(6)AH,CF的交點(diǎn),BH,DF的交點(diǎn)均在y軸上;
(7)AD,BC相交于原點(diǎn);
(8)CF∥HB;
(9)AH∥DF.
第三類:推理理性型.學(xué)生利用想象,結(jié)合邏輯推理,產(chǎn)生了以下結(jié)論:
(1)點(diǎn)M在拋物線上;
(2)P,M,O,Q四點(diǎn)共線;
(3)PQ的斜率等于AB斜率的兩倍;
(4)AH與拋物線相切于A;
(5)BH與拋物線相切于B;
(6)過M作拋物線的切線l2,則l2∥AB;
(7)直線AC到l2的角等于l2到AB的角;
接著筆者和學(xué)生一共用了兩節(jié)課解決了其中的問題,最后筆者非常高興地宣布“向同學(xué)們學(xué)習(xí)”.
通過長(zhǎng)期類似的教學(xué)實(shí)踐,筆者體會(huì)到:通過開放題的教學(xué),促進(jìn)了數(shù)學(xué)教育的開放化和個(gè)性化,特別是有利于激發(fā)學(xué)生獨(dú)立思考和創(chuàng)新意識(shí),有利于學(xué)生創(chuàng)新精神、創(chuàng)新能力的形成和提高.同時(shí)認(rèn)為在進(jìn)行開放題教學(xué)以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力的過程中,教師應(yīng)當(dāng)注意以下幾點(diǎn):
(1)教師應(yīng)該能夠通過挖掘教材,高效地駕馭教材,把與時(shí)代發(fā)展相適應(yīng)的新知識(shí)、新問題引入課堂,與教材內(nèi)容有機(jī)結(jié)合,引導(dǎo)學(xué)生再去主動(dòng)探究.讓
學(xué)生了解更多的知識(shí),掌握更多的方法,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力.設(shè)計(jì)的問題要接近學(xué)生思維的最近發(fā)展區(qū),使得在活動(dòng)過程中,學(xué)生對(duì)活動(dòng)對(duì)象能產(chǎn)生濃厚的興趣,讓學(xué)生都能主動(dòng)參與,自覺地探究;在課堂教學(xué)中設(shè)計(jì)一些復(fù)雜多變的問題,讓學(xué)生自己判斷來加以解決,或用辯論形式訓(xùn)練學(xué)生的判斷能力,使學(xué)生思維更具流暢性和敏捷性,發(fā)表出具有個(gè)性的見解.問題高低適度,問題是學(xué)生想知道的,這樣問題會(huì)吸引學(xué)生,可以激發(fā)學(xué)生的認(rèn)知矛盾,引起認(rèn)知沖突,引發(fā)強(qiáng)烈的興趣和求知欲,學(xué)生因興趣而學(xué),而思維,并提出新質(zhì)疑,自覺地去解決、去創(chuàng)新.
(2) 教師運(yùn)用有深度的語言,創(chuàng)設(shè)情境,激勵(lì)學(xué)生打破自己的思維定式,從獨(dú)特的角度提出疑問.鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行批〖LL〗判性質(zhì)疑.批判性質(zhì)疑是創(chuàng)新思維的集中體現(xiàn),科學(xué)的發(fā)明與創(chuàng)造正是通過批判性質(zhì)疑開始.讓學(xué)生敢于對(duì)教材上的內(nèi)容質(zhì)疑,敢于對(duì)教師的講解質(zhì)疑,特別是同學(xué)的觀點(diǎn),由于商榷余地較大,更要敢于質(zhì)疑.能夠打破常規(guī),進(jìn)行批判性質(zhì)疑,并且勇于實(shí)踐、驗(yàn)證,尋求解決的途徑,是具有創(chuàng)新意識(shí)的學(xué)生必備的素質(zhì).
(3)可以利用數(shù)學(xué)中的歷史人物、典故、數(shù)學(xué)家的童年趣事等激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新興趣.教學(xué)中結(jié)合學(xué)習(xí)內(nèi)容講述數(shù)學(xué)發(fā)展的歷史和歷史上數(shù)學(xué)家的故事,像數(shù)學(xué)理論所經(jīng)歷的滄桑,數(shù)學(xué)家成長(zhǎng)的事跡,數(shù)學(xué)家在科技進(jìn)步中的貢獻(xiàn),數(shù)學(xué)中某些結(jié)論的來歷,既可以了解數(shù)學(xué)的歷史、豐富知識(shí),又可以增加學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)的興趣,學(xué)習(xí)其中的創(chuàng)新精神.
(4)教師要學(xué)會(huì)尊重學(xué)生的發(fā)現(xiàn),不能以結(jié)論的真假、水平的高低來評(píng)價(jià)學(xué)生、打擊學(xué)生,要真誠(chéng)地調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性,讓不同層次的學(xué)生都有不同層次的收獲.
合作學(xué)習(xí)是21世紀(jì)學(xué)生學(xué)習(xí)的一種重要方式之一,它是在教師主導(dǎo)作用下,群體研討,協(xié)作交流的一種學(xué)習(xí)方式,它能有效地改善學(xué)習(xí)環(huán)境,擴(kuò)大參與面,提高參與度.在學(xué)習(xí)過程中,學(xué)生在與同學(xué)共同操作、互相討論、交流中促進(jìn)學(xué)習(xí)進(jìn)步和智力發(fā)展.通過合作,有利于引導(dǎo)學(xué)生用不同的方式探討和思考問題,培養(yǎng)其參與意識(shí)、創(chuàng)造意識(shí),產(chǎn)生創(chuàng)新思維.
(5)利用一題多解,訓(xùn)練發(fā)散思維.教學(xué)中注重發(fā)散思維的訓(xùn)練,不僅可以使學(xué)生的解題思路開闊,妙法頓生,而且對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生成為勇于探索新方法、新理論的創(chuàng)新人才具有重要意義.一題多解是訓(xùn)練發(fā)散思維的好素材,通過一題多解,引導(dǎo)學(xué)生就不同的角度、不同的方位、不同的觀點(diǎn)分析思考同一問題,從而擴(kuò)充思維的機(jī)遇,使學(xué)生不滿足固有的方法,而求新法.