數(shù)學(xué)思維的創(chuàng)造性是科學(xué)思維的特征,是指一個(gè)由具體事物到抽象認(rèn)識(shí)的過程,即從直觀動(dòng)作、表象符號(hào)到命題演算. 數(shù)學(xué)的創(chuàng)造性思維是指在數(shù)學(xué)思維過程中表現(xiàn)出前所未有的思維成果,解決別人未能解決的問題,數(shù)學(xué)理論的形成就是數(shù)學(xué)創(chuàng)造性的產(chǎn)物. 數(shù)學(xué)思維的創(chuàng)造性過程是多種思維形式的協(xié)調(diào)統(tǒng)一,如果用已知的最佳方案有范圍地解決問題的求同思維,開闊思路尋求變異,從多方面考慮問題,尋求多種可能性的解決問題的發(fā)散思維、形象思維、直接思維都是創(chuàng)造的重要因素.
新的數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)的使用,使數(shù)學(xué)教育由原來的形式教育逐漸轉(zhuǎn)化為以所學(xué)數(shù)學(xué)概念的原理和方法來辨明數(shù)學(xué)關(guān)系,解決實(shí)際問題,逐漸形成數(shù)學(xué)創(chuàng)新意識(shí),會(huì)學(xué)數(shù)學(xué)的角度加以猜想,發(fā)現(xiàn)和提出問題,并用數(shù)學(xué)方法加以探索研究和解決. 因此,在數(shù)學(xué)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維是現(xiàn)今課堂教學(xué)的主流. 那么,在數(shù)學(xué)教育中如何培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維能力呢?
一、設(shè)立有創(chuàng)造性思維的數(shù)學(xué)課堂體系
現(xiàn)行教材是對傳統(tǒng)教學(xué)大綱的歸納,對教材做了很大改進(jìn),現(xiàn)行數(shù)學(xué)素質(zhì)教育的要求打破原有大綱的定性定向,充分發(fā)揮地方特點(diǎn),使數(shù)學(xué)教育在某種程度上反映出數(shù)學(xué)的創(chuàng)造過程. 不僅要使學(xué)生會(huì)算、會(huì)做、會(huì)證明,而且要教學(xué)生會(huì)解決實(shí)際問題、會(huì)猜想、會(huì)提出新的問題和觀點(diǎn). 使課程既要體現(xiàn)邏輯演繹的特征,又要展示發(fā)現(xiàn)的過程. 例如:數(shù)與式:
幼兒期:通過顏色、形狀、大小來辯論數(shù),直觀思維
1~3年級:用數(shù)描述簡單的實(shí)際問題
4~6年級:用數(shù)解決簡單的實(shí)際問題
7~9年級:用數(shù)對現(xiàn)實(shí)問題加以解決
因此,課堂體系的設(shè)置要適應(yīng)數(shù)學(xué)教學(xué)的開放性,拋開課本也能更好地學(xué)習(xí)和應(yīng)用數(shù)學(xué). 使學(xué)生的數(shù)學(xué)思維逐漸趨于完善.
二、課堂環(huán)境要適應(yīng)青少年個(gè)性的發(fā)展
數(shù)學(xué)教學(xué)環(huán)境一向被認(rèn)為是死板的,枯燥的、學(xué)生常常處于單純的、機(jī)械的操作中,這對學(xué)生思維的創(chuàng)造性極為不利. 通過數(shù)學(xué)教學(xué)改革,實(shí)現(xiàn)師生關(guān)系民主、平等,改變單純的教師講學(xué)生聽的“注入式”; 而且提供給學(xué)生觀察、操作、思考、討論、歸納的機(jī)會(huì),鼓勵(lì)學(xué)生對同一個(gè)問題積極尋求不同的思路.
如把一根直徑d = 400 mm的圓木,加工成矩形截面的柱子,問怎么樣的鋸法可使廢棄的木料最少?
思考:要使廢棄的木料最少,就要使柱子的面積最大,所以這個(gè)問題就是求已知圓的內(nèi)接矩形面積最大. 因?yàn)檫@個(gè)問題是日常生活中發(fā)生在身邊的事,思考和解決這個(gè)問題,是符合青少年的性格特征的,也是最感興趣的,所以能促使學(xué)生積極地去思考,使他們的思維趨于完善和發(fā)展.
數(shù)學(xué)問題解決應(yīng)改變教師“裁判員”的角度,而讓學(xué)生集體討論,對問題逐步澄清,這樣勢必會(huì)激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,會(huì)發(fā)展學(xué)生學(xué)習(xí)知識(shí)的主體性和責(zé)任心,才能發(fā)現(xiàn)和培養(yǎng)創(chuàng)造性思維.
三、注重?cái)?shù)學(xué)教學(xué)形式和內(nèi)容,適時(shí)注入研究性學(xué)習(xí)
在數(shù)學(xué)教學(xué)中,一方面,注重?cái)?shù)學(xué)概念的簡潔、圖形的美觀、已知和證明邏輯的統(tǒng)一、方法的多樣等,經(jīng)常引導(dǎo)學(xué)生欣賞、揭示數(shù)學(xué)方面的異同,指導(dǎo)學(xué)生實(shí)習(xí)作業(yè),必須會(huì)從視覺上和思維上展開豐富的想象去觀察,去思考,去發(fā)現(xiàn). 例如:當(dāng)m取什么值時(shí),方程x2 - 2mx + 1 = 0的一個(gè)根大于5,而另一個(gè)根小于5,絕大多數(shù)學(xué)生會(huì)想到應(yīng)用一元二次方程的判別式及求根公式,這樣做運(yùn)算復(fù)雜容易導(dǎo)致失敗,如果應(yīng)用數(shù)形轉(zhuǎn)換的思想方法,借助于二次函數(shù)f(x) = x2 - 2mx + 1的圖像,就會(huì)想到只需f(x) < 5就能確定m的取值范圍,求得m > 26. 這樣在教學(xué)中運(yùn)用對比的方法教給學(xué)生數(shù)學(xué)思維的方法,既重視現(xiàn)代數(shù)學(xué)教育把數(shù)學(xué)思維能力的培養(yǎng)放到首位,又在課堂中充分發(fā)揮了學(xué)生的主體作用. 另一方面,要培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)思維的創(chuàng)造性,不僅要教給學(xué)生“證明”“運(yùn)算”等,而且要教給學(xué)生“猜想”“聯(lián)想”等思維方式,還要設(shè)置有趣的數(shù)學(xué)問題進(jìn)行討論. 例如:
八個(gè)人參加會(huì)議, 每個(gè)人都與其他七個(gè)人握手一次,問共握手多少次?
這個(gè)問題既需要開動(dòng)學(xué)生的思維,又會(huì)使學(xué)生放手實(shí)踐,同時(shí)也能把這實(shí)際問題通過思考轉(zhuǎn)化為八邊形的邊數(shù)加上對角線的問題.
若三角形三邊長都是自然數(shù),其周長為11,則適合條件的而形狀相異的三角形個(gè)數(shù)有多少?
這個(gè)問題,先確定最大邊,然后再對各種情況作出猜想和估計(jì),排除不能項(xiàng) ,這樣的教學(xué)形式迫使學(xué)生處在思考之中,有利于思維的創(chuàng)新.
四、重視傳統(tǒng)電教媒體與現(xiàn)代信息技術(shù)的運(yùn)用
幻燈、投影、錄音、電影、電視等傳統(tǒng)電教媒體,雖然沒有改變教育信息單向流動(dòng),學(xué)習(xí)者處于被動(dòng)接受知識(shí)地位,但通過視、聽、動(dòng)手制作的過程,能充分發(fā)揮學(xué)生的想象力,充分利用學(xué)生的特長,培養(yǎng)直觀形象的思維能力;同時(shí)把數(shù)學(xué)領(lǐng)域的知識(shí)與其他知識(shí)(繪圖、文字描述等)互相滲透,增強(qiáng)了學(xué)生處理實(shí)際問題的能力. 近年來,隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的普及,組織學(xué)生收看現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育信息,指導(dǎo)學(xué)生自己制作計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)課件(CAI).
如教學(xué)“圓的認(rèn)識(shí)”時(shí),可用CAI課件在顯示屏上顯示一個(gè)圓,用不同的顏色顯示出一條直徑和一條半徑,讓學(xué)生憑直覺猜想直徑和半徑有什么關(guān)系,接著,用課件顯示半徑與直徑重合時(shí)的圖片,并暫停一下,再讓學(xué)生猜想 ,很快得出d = 2r的猜想.
這種通過對所學(xué)抽象數(shù)學(xué)知識(shí),集圖像、圖片、聲音、文字多種信息傳遞手段于一身的數(shù)學(xué)課件的制作,不僅要求學(xué)生有良好的基礎(chǔ)知識(shí),而且發(fā)揮了學(xué)生空間和主體、感知和運(yùn)用知識(shí)的能力. 另外,發(fā)展校園網(wǎng)絡(luò)和互聯(lián)網(wǎng)教育,從多角度多方位對同一知識(shí)分析,使學(xué)生對原有的符號(hào)文字的學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變?yōu)橄嗷ヌ骄渴綄W(xué)習(xí),開拓了學(xué)生創(chuàng)造性思維的天地.
總而言之,數(shù)學(xué)被稱為“思維的體操”,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造能力,還要經(jīng)常注意觀察學(xué)生個(gè)體思維的差異,在學(xué)生學(xué)習(xí)中進(jìn)行“聯(lián)想訓(xùn)練”“再創(chuàng)造學(xué)習(xí)”“開放型思維”“研究性學(xué)習(xí)”等,都有助于學(xué)生創(chuàng)造性數(shù)學(xué)思維的養(yǎng)成.