鄧李銘
(江西省全南縣第二中學 江西全南 341800)
個人思維的發(fā)展不是一蹴而就的,而是要遵循循序漸進、螺旋式上升的規(guī)律。對于數(shù)學思維的發(fā)展,需要經(jīng)過從形象思維到抽象思維、從經(jīng)驗思維到邏輯思維等的轉變。在初中數(shù)學教學中,教師不僅要重視培養(yǎng)學生規(guī)則思維,即按照既定數(shù)學概念、規(guī)則、定理、公式等探究知識和解決問題,還要重視培養(yǎng)學生創(chuàng)新思維和創(chuàng)新思維能力。創(chuàng)新思維能力不同于一般性的思維能力,它需要突破原有思維的限制,對原有的數(shù)學概念、公式推導、解題邏輯等進行創(chuàng)新,進行多向思考,以更為廣闊、深刻、嚴謹?shù)乃季S進行探索。過去培養(yǎng)初中生數(shù)學創(chuàng)新思維能力過程中存在著一些問題,因此教師需要抓住初中數(shù)學課程內容,明確教學目標與基本學情,構建更加科學與有效的培養(yǎng)方式。
初中數(shù)學教學中,教師重視培養(yǎng)初中生數(shù)學創(chuàng)新思維能力,這對提升學生學習能力具有重要的價值:一是形成良好學習行為,教師通過引導學生從不同角度、不同層次、不同方面等思考與探究知識,可以打破傳統(tǒng)固定式、機械式思維模式,在原有的知識基礎和解題能力上尋求創(chuàng)新,明確數(shù)學概念與解題方式“是什么”“為什么”“怎么做”,形成創(chuàng)新式的學習行為;二是提高自主探究能力,基于創(chuàng)新思維能力的支持,在面對新的數(shù)學概念與數(shù)學問題時,學生能夠積極主動探究,參與定義、公式、法則等推導,探究一道題目的其他解法、多道題目的統(tǒng)一解法,解決多變問題;三是形成數(shù)學核心素養(yǎng),新課程背景下,初中數(shù)學教學中要重視培養(yǎng)初中生學科核心素養(yǎng),包括抽象能力、空間觀念、推理能力、創(chuàng)新意識等,在創(chuàng)新思維能力的支持下,可以有效促進學生形成數(shù)學學科核心素養(yǎng)[1]。
初中數(shù)學教學中培養(yǎng)學生創(chuàng)新思維能力,首先是從培養(yǎng)創(chuàng)新思維入手,培養(yǎng)創(chuàng)新思維的基礎是培養(yǎng)創(chuàng)新意識。創(chuàng)新意識包括多個方面,主要包括:基于日常生活、自然現(xiàn)象、科學情境中發(fā)現(xiàn)與提出有意義的數(shù)學問題;基于具體實例,用歸納或類比方式發(fā)現(xiàn)數(shù)學關系和數(shù)學規(guī)律,提出數(shù)學命題和猜想,以及進行驗證;探索開放性的數(shù)學問題和實際問題。這些都需要從培養(yǎng)學生自由想象能力開始,為學生形成創(chuàng)新思維奠定基礎。教師可以根據(jù)課程主題與相關內容,與日常生活結合起來,借助生動的圖片與視頻等資料創(chuàng)設生動的情景,引導學生基于已學的知識和生活經(jīng)驗進行自由想象,在歸納與類比中發(fā)現(xiàn)規(guī)律,提出猜想與假設。
例如,人教版七下“平面直角坐標系”,教師先要熟悉本課的主要內容,基于基本學情確定教學目標:掌握平面直角坐標系的概念,認識點和坐標對應關系;基于當前平面直角坐標系,根據(jù)點的位置寫出其坐標;構建數(shù)形結合思想等。以本課為基礎,教師可以展示軍訓、教室、地圖等圖片,以此提問:想象一下我們生活中如何表示位置?軍訓中的一排同學,如何說明A同學和B同學的位置?如何表示你和最前排中間同學的相對位置?怎么樣表示地球上任意兩點之間的位置?教師通過提出這一系列的問題,可以引發(fā)學生聯(lián)系實際生活和已學知識想象和聯(lián)想,回顧數(shù)軸知識,自主探究不同軸上兩點之間相對位置的表示方法,讓學生與數(shù)軸上點的位置表示方法作類比,基于具體實例進行歸納,教師根據(jù)學生的回答情況進行總結,引出平面直角坐標系的概念,培養(yǎng)學生自由想象能力[2]。
根據(jù)新課程改革的內涵,教師還要重視突出學生學習主體地位,引導初中生進行自主學習與合作探究。在這個過程中,敏銳的觀察能力非常重要,這是發(fā)現(xiàn)生活中的數(shù)學關系與數(shù)學規(guī)律的基礎,也是培養(yǎng)學生創(chuàng)新思維能力的基礎,能夠為創(chuàng)新思維提供條件。由于不同學生的數(shù)學基礎和認知狀況有所不同,因此教師要在明確課程教學目標的基礎上引入一些沒有規(guī)律的數(shù)字或圖形,讓初中生認真觀察其中的數(shù)字或圖形,從中發(fā)現(xiàn)相互關系或規(guī)律,解決一些基本問題。
例如,人教版七下“統(tǒng)計調查”,本節(jié)教學目標主要是:認識全面調查定義;能夠設計簡單調查問卷和收集數(shù)據(jù);會用劃記法,能用表格整理數(shù)據(jù);能用扇形統(tǒng)計圖等描述數(shù)據(jù);經(jīng)歷統(tǒng)計調查的過程,感受生活與統(tǒng)計的聯(lián)系。教師要在課前全面?zhèn)湔n,搜索日常生活中的數(shù)據(jù)和輔助資料,制作圖文兼具的電子課件。在課堂上,教師展示三組數(shù)據(jù):根據(jù)淘票票的數(shù)據(jù),得到2019年五部影片的票房情況;某同學設計同學出生年月的調查問卷,得出一組無規(guī)律的年份數(shù)據(jù);通過調查本班同學最喜歡的電視節(jié)目,得出50個數(shù)據(jù)。根據(jù)這三組數(shù)據(jù)提問:哪部影片最受歡迎?同學出生年份集中在哪年?本班同學最喜歡哪三種電視節(jié)目?以上生活情景問題從簡單到復雜,非??简瀸W生數(shù)據(jù)觀察能力,教師引導學生在初步觀察數(shù)據(jù)后,對數(shù)據(jù)進行整理,畫出統(tǒng)計表,思考還可以用哪種統(tǒng)計圖表將這些數(shù)據(jù)更加直觀地展現(xiàn)出來。經(jīng)過這一系列的觀察與思考,可以有效培養(yǎng)學生敏銳觀察能力,為創(chuàng)新思維的形成提供條件,更好促進學生學習新知識。
人類在認識世界與改造世界的過程中,是在一定的好奇心與求知欲驅使下進行的。因此在教育教學中也要重視激發(fā)學生的好奇心,調動學生的求知欲,需要培養(yǎng)學生學習與探究的興趣。在初中數(shù)學課程教學中,教師通過培養(yǎng)學生學習與探究的興趣,也能夠構建創(chuàng)新思維的動力,促進學生更加積極、更為主動地學習與思考,為培養(yǎng)初中生創(chuàng)新思維能力打下的基礎。教師要在明確教學目標的基礎上分析基本學情,搜集與課程相關的圖片、歷史資料等,以圖文并茂的方式導入課程,引發(fā)學生如積極思考與探索。
例如,人教版八下的“勾股定理”,第一課時教學中的教學目標:認識勾股定理產生的文化背景,掌握勾股定理的概念以及推導方法;探索的過程中提升合情推理能力,學習數(shù)形結合思想,用其解決問題中形成建模思想等。八年級學生經(jīng)過一年多的初中數(shù)學的學習,已經(jīng)具備基礎的觀察與分析圖形的能力,具備了基本的幾何直觀、空間觀念、模型觀點等核心素養(yǎng);掌握了直角三角形基本性質、圖形變換與面積公式等知識,能用一定的公式推導圖形全等,具備基本推理能力?;谶@些基礎,教師可以準備與勾股定理相關的圖文資料,制作生動有趣的電子課件或微視頻。教師先展示《九章算術》中“折竹抵地”問題:今有竹高一丈,末折抵地,去本三尺。問折者高幾何?教師先讓學生運用所學文言知識翻譯這個問題,并畫出圖形,關鍵是:竹子原高一丈(一丈=10尺),竹子折斷后的竹梢處正好抵地,此處離根部有3尺,問題是折斷地方距離地面的高度。通過將數(shù)學與現(xiàn)實問題、其他學科建立聯(lián)系,可以激發(fā)學生思考與討論的興趣,教師要引導學生將實際問題抽象成直角三角形,然后借助方程與函數(shù)思想,設未知數(shù),找出數(shù)量關系,列出方程。通過設折斷之處距離地面是x尺,其他兩邊是10-x,3,但現(xiàn)在不明確直角三角形的三邊數(shù)量關系,因此需要據(jù)此進行探究[3]。
新課程背景下,想要培養(yǎng)初中生創(chuàng)新思維能力,教師要先從培養(yǎng)學生解題的靈活性抓起,根據(jù)數(shù)學課程內容和教學目標,引入多種資源,設置多樣習題,讓學生突破思維定式與機械式思維,從進行創(chuàng)新思維能力訓練。教師可以設置“一題多解”“一題多變”“一題多問”等問題,也可以引導學生“一解多題”,即運用一種解題方法解答多個相關題目。教師可以先總結解題的一般步驟,引入基礎題目讓學生進行訓練,再讓學生解答和總結之后引出變式題進行拓展訓練。教師還可以引入一道標準題目,要求學生試著運用多種方法進行解答,以此更好訓練學生創(chuàng)新思維能力。
例如,人教版七下“二元一次方程組”的章節(jié)結束后,教師可以先帶領學生總結運用二元一次方程組解應用題的一般步驟,即找等量關系、設兩個未知數(shù)、列方程組、解方程、得出答案。在這樣總結過后,教師引入典型題目,讓學生認真讀題,根據(jù)一般步驟進行解答:某電氣工廠有22個工人生產主件和套件,平均每人每天生產主件1200個,套件2000個,兩個套件配一個主件,為讓每天的產品正好配套,如何分配工人分別生產主件和套件?經(jīng)過分析可以設分配x名人生產主件,y名人生產配件,列方程組{x+y=22 ① 2×1200x=2000y ②},結果解答得出x=10,y=12?;诒绢}教師引入變式拓展題:170名學生參加植樹活動,每分鐘每名男生挖3個坑,女生種7棵樹,正好每個樹坑都種上樹,男女生各有多少人?教師引導學生作答,設男生和女生分別有x,y人,列方程是{x+y=170 ① 3x=7y ②},得出結果是x=119,y=51。教師除了引入“一題多變”的題目,還可以引入“一題多解”的問題,同樣可以訓練學生創(chuàng)新思維能力。
初中數(shù)學教材中,通常是將數(shù)學概念、定理、公式等證明方式或推導方式直觀展現(xiàn)出來,存在一些局限性,或者中間略過了一些步驟。教師多是通過直接講授或簡單提問的方式進行教學,無法有效引發(fā)學生觀察、猜想、探究,無法有效培養(yǎng)學生創(chuàng)新思維能力。新課程背景下,教師要優(yōu)化課堂互動方式,引導學生經(jīng)歷知識生成的過程,指導學生進行獨立思考與合作探討,探究其他知識推導的方法,以此可以有效培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維[4]。
例如,人教版八年級下引入了勾股定理的章節(jié),給出了勾股定理的基本推導方法,教師可以先讓學生自主總結這個推導方法,然后探究其他的推導方法,以這樣的方式培養(yǎng)學生創(chuàng)新思維。歷史上出現(xiàn)了很多勾股定理的證明方法,蘊含著科學思維與科學探究過程,教師可以給出一些資料,指導學生借助幾何圖形以及代數(shù)關系,通過截、割、拼、補幾何圖形證明代數(shù)式的恒等關系。教師可以引入趙爽證明的資料,輔助學生根據(jù)趙爽證明的方法進行推導。除了這種方式,教師還可以提供歐幾里得證明、相似三角形性質證明的材料,讓學生試著運用相關的方法進行推導,同樣可以證明“a2+b2=c2”。根據(jù)學生整體的表現(xiàn)情況,教師可以借助圖文資料進行總結,然后多注意鼓勵學生,培養(yǎng)學生進行創(chuàng)新思考的信心,可以促進學生更好形成創(chuàng)新思維。
初中數(shù)學教學中,更好培養(yǎng)學生創(chuàng)新思維能力,還要重視培育學生思維的廣闊性,這表現(xiàn)為:一個事實作出多方面的解釋,用多種方法表達一個對象,用多種解題方法解答一個題目。思維的嚴謹性也是培養(yǎng)創(chuàng)新思維能力的重點,這主要是指:思考與探究問題時要做到嚴密和有根據(jù),通過類比等方式進行深入分析;在顯性條件之外探究隱性條件;運用定理時要明確定理成立條件,注重區(qū)分概念,理清概念的內涵與延伸,運用正確的概念解決問題。
例如,人教版八下的“一次函數(shù)”章節(jié)結束后,教師可以引入一些綜合性的應用題,讓學生借助已學知識進行分析與探究。如關于貨物分配問題,這是一次函數(shù)與不等式的相結合,要根據(jù)一次函數(shù)的增減性求出最大利潤,題目是:公式的甲和乙兩個倉庫分別有12輛和6輛汽車,現(xiàn)在要調到阿縣10輛,調到必縣8輛,每輛車從甲調到阿縣和必縣的費用是40元、80元,從甲調配的費用是30元、50元,如果設從乙調到阿縣的汽車數(shù)量是x,總費用是y元,那么①求出y與x函數(shù)關系式;②如果總費用不超900元,有幾種方案?③在②條件中列出總費用最低調配方案,求出最低的總費用。教師先讓學生自主探究這個問題,試著創(chuàng)新思考與作答,根據(jù)學生的方案解答,得出當x=0時,y最大,根據(jù)①的整理后的關系式y(tǒng)=20x+860(y=40(10-x)+80(x-2)+30x+50(6-x)),最低價是860元。
綜上所述,以上基于初中數(shù)學當前的教學狀況,結合義務教育數(shù)學課程標準與基本學情,探析初中數(shù)學培養(yǎng)學生創(chuàng)新思維能力的價值,認識培養(yǎng)創(chuàng)新思維能力的基礎,構建科學與完善的培養(yǎng)方法。教師通過引入豐富的數(shù)學課程資源,從設置多種多樣的問題、優(yōu)化互動方式、鼓勵學生探究等方面入手,引發(fā)學生自主、合作、探究,可以循序漸進培養(yǎng)學生創(chuàng)新思維能力。