■山西省太原市第十二中學校 柴有茂
對于高中數學學科而言,核心素養(yǎng)主要涉及數學抽象思維、邏輯推理、數學建模、數學運算、直觀想象和數據分析等能力。核心素養(yǎng)的提出,要求學生在數學學習過程中,個人具有對數學在現(xiàn)實世界中所起的作用有自己的理解,個人可以對數學作出合理的解釋以及有理有據的分析;通過計算、測量、分析等多種方式加深對數學的理解,從而形成數學思維和數學習慣;除此之外還要思考用什么樣的思維方式解決數學問題,用什么樣的思維方法探究問題。而教學實踐表明數學教學中不斷進行發(fā)散思維的訓練則是培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力,提高數學思維能力的主要途徑。
發(fā)散思維是一種多角度思考問題、多途徑解決問題的思維方式,要求學生能夠舉一反三,觸類旁通。因此在高中數學教學中正確培養(yǎng)學生的發(fā)散思維能力,對造就創(chuàng)新人才,強化學生創(chuàng)新意識,提高其數學素質有著舉足輕重的作用。
知識是思維的基礎。學生在掌握了一定的基礎知識、基本方法之后,對一些典型的數學問題,要選擇不同的解題方向,采用不同的方法來解答,這樣可以溝通各部分知識點的內在聯(lián)系,達到舉一反三的目的。
聯(lián)想是根據研究對象或問題的特點,聯(lián)系已有的知識和經驗進行想象的思維方法。在解決數學問題的過程中,針對數學問題的內容特點展開聯(lián)想,從不同層次、不同側面揭示事物的本質,可以排除思維定式的消極影響,使思維適應變化的條件,達到變通靈活的目的。
猜想的形成是對所研究的對象或問題,通過聯(lián)系已有的知識經驗進行分析、選擇、加工和改造的過程。數學猜想包括解題主導思維方法的猜想、結果的猜想以及對問題的整體猜想。數學猜想往往會使人產生獨特的見解、新穎的方法和出人意料的結果。
在教學的過程中,作為教師,必須首先具備培養(yǎng)學生發(fā)散性思維的意識,并在講課的過程中慢慢滲透這一理念,讓學生養(yǎng)成良好的思維習慣,培養(yǎng)自身的創(chuàng)新意識,促進學生的全面發(fā)展。為此我展開了為期兩年的實驗對比。
在太原十二中高一高二的班級中選擇平行班,教師以不同的方式教學,進行成績的比對。在教學過程中,例題的選擇上注重一題多問、一題多解、一題多變的運用,引導學生從多角度、多方面去思考問題,尋求解決問題的途徑,以這樣培養(yǎng)學生的發(fā)散性思維。
第一階段2015年9月~2016年7月
在高二年級選擇理科1505班和文科1510班,分別由柴有茂和梁婷婷兩位教師承擔教學工作,進行為期一學年的教學實驗,與同層次班級理科1506班和文科1509班比較成績。
通過實驗,平行的兩個班差距不斷增大,學生反饋,發(fā)散性思維學習增強了學習數學的信心和動力,尤其是文科1510班學生對數學學習更有興趣,也更愿意在數學學科上分配更多的時間和精力。在高二會考中,理科1505 班的達A 率為45%,明顯高于1506班的28%;文科1510班的合格率為100%,也明顯優(yōu)于1509班的82%(如圖1)。
圖1.實驗班與對照班成績對比
第二階段2016年9月~2018年6月
在高一年級選擇1611班和1616班,分別由王建軍和王瑞琦兩位教師承擔教學工作,進行為期兩學年的教學實驗,與同層次班級1612班和1615班比較成績。
高一的教師注重讓學生體會從不同角度看問題、一道題目變形引申不同問題等等。尤其在三角函數部分,學生試圖一題多解,大膽猜想、勇于論證。隨后學習了向量知識,與三角函數知識的銜接,又凸顯了發(fā)散思維的必要性。在學習必修五的數列知識時,學生們在解題時不斷迸發(fā)出來新鮮的解題思路,使發(fā)散思維的流暢性、變通性得到了提升。面對同一問題,學生想出的不同類型的答案不斷增多,慢慢適應了這種遇到問題尋找多種途徑解決的思維習慣。
到了高二文理分科,四個班級學生稍有變動,1611、1612 班為理科班,1616、1615 班為文科班。王建軍和王瑞琦兩位教師繼續(xù)在1611 和1616 班進行教學實驗。有了高一一年的基礎,班級內大部分同學都能很快適應教師的教學方式,發(fā)散思維的流暢性和變通性的體現(xiàn)愈發(fā)明顯。在高二后期的會考復習中,由于知識的連續(xù)性、系統(tǒng)性更強,學生們在面對同一問題時提出的思路更多、更清晰、更靈活,并且個別學生在思考問題時也凸顯出自己的獨特思維,想出不同尋常的新奇思路。
經過兩年的教學實驗,學生們的發(fā)散思維得以充分發(fā)展,同時學生的基礎知識、基本技能得到提升,也增強了學生的運算能力、數學思維能力、數學語言表達能力、創(chuàng)新意識等等,拓寬了學生的視野。
在高一入校時1611 和1616 班的班均分稍遜于1612 和1615 班,分別相差2.1 分和1.8。但是通過高一一年的教學實驗,學生們學習數學的熱忱不斷增強,并體現(xiàn)在學習成績上,在高一期末考試中,1611班的班均分比1612 班高出3.6 分,1616 班的班均分比1615 班高出3.9 分。經歷高二一年的繼續(xù)培養(yǎng),在高二第一學期末考試中,理科1611 班的達A 率為40%,明顯高于1612 班的23%,文科1616 班的合格率為82%,也明顯優(yōu)于1615班的65%。同時在高二模擬會考成績中,理科1611 班的達A 率為75%,明顯高于1612 班的52%;文科1616 班的達A 率為20%,也明顯優(yōu)于1615班的達A率8%。
圖2 期末考試理科達A率對比圖
圖3 期末考試文科合格率對比圖
圖4會考理科達A率對比圖
圖5會考文科達A率對比圖
1.在一題多解的過程中,如何使學生思路順暢,保持思維的流暢性。2.注重從實際出發(fā),從學生的角度理解問題,從而更好地選擇發(fā)散點及發(fā)散方式。3.在課堂教學中,如何把教師主導地位與訓練學生發(fā)散思維有機地結合起來,使學生不拘泥于教師的思路,思維發(fā)散更加合理、高效。核心素養(yǎng)對高中數學教學的沖擊,絕對不只是簡單的一個新概念的引入,而是要重新建立對數學教學的理解。作為教師,必須首先具備培養(yǎng)學生發(fā)散性思維的意識,并在講課的過程中慢慢滲透這一理念,始終把培養(yǎng)學生的發(fā)散性思維放在最重要的位置,讓學生在學習數學知識的同時,可以養(yǎng)成良好的思維習慣,培養(yǎng)自身的創(chuàng)新意識,促進學生的全面發(fā)展。