数学教学中培养学生创新思维能力的思考

数学教学中培养学生创新思维能力的思考

 当今世界，国际竞争日益激烈，而归根到底是人才的竞争，培养创新型的人才，已成为当今世界各国抢占科教制高点的战略重点。创新型人才的培养是一个长期的过程，是在长期接受教育的过程中培养起来的。随着世界经济和科技的日益发展，传统的教育方式和教育观念已极不适应培养创新型人才的需要。那种“不见人的教育”方式的弊端已愈来愈明显的暴露出来。1998年8月18日《参考消息》刊载的〈亚洲经济危机对教育提出挑战〉一文中指出：现在的经济发展所需要的远不只是具有文化知识的俯首帖耳的劳动者，整个学校的教育思想和气氛必然改变，应使学校引进一种开发学生创造性思维的过程。可见，在教学过程中培养学生的创造性思维，已成为培养创新型人才的重要途径，它对于落实科教兴国战略，最终提升和增强我国的国际竞争力，其现实意义和深远影响是不言而喻的。
 现代教育理论认为向学生传授一定的基本理论和基础知识，是学科教学的重要职能，但不是唯一职能，培养学生的创造性思维和创新智能已成为不可忽视和不可被代替的一种重要职能。数学被人们认为思维的“体操”，在多年的教学实践中，笔者更有着亲身的体会和感受，它理应成为培养学生创造性思维的最前沿学科，这是数学在各学科中的地位和作用决定的。
 数学思想是在数学的发展史上形成和发展的，它是人类对数学及研究对象，对数学知识以及数学方法的本质性认识。它不仅表现在对数学对象的开拓中，表现在对数学概念命题和数学模型的分析概括中，还表现在新的教学方法的产生中。在长期的形成和发展过程中，逐步形成了它突出的特性和作用。一是它凝聚成了数学概念和命题，原则和方法。不同层次的数学思想，凝聚成不同层次的数学模型和数学结构，从而构成数学和知识系统和结构。二是它深刻而概括，富有哲理性，各种各样的具体的数学思想，是从众多的具体的个性中抽取出来且对个性具有普遍指导意义的共性。现实生活中普遍存在的运动和变化，相辅相成，对立统一等事实，都可以作为数学思想进行哲学概括的材料，促使人们形成科学的世界观和方法论。诸如对20世纪70年代梅多斯等人的“世界末日”模型的探讨，使人们认识到了“不盲目反对发展，但反对盲目的发展”从而做到可持续发展。现代社会发展对人才的综合素质的要求，更需要跨越学科学习，了解和掌握学科知识之间的联系。去了解科学对于自然，社会和人的意义和价值，学会关心国家和社会的进步，思考人类与自然的和谐发展，形成积极的人生态度。三是数学思想富有创造性。借助分析与归纳，类比与联想，猜想与验证等手段，可以使本来较抽象的数学模型相对直观化，能使一些看似无从着手的问题转化成极具规律的数学模型，从而将一组关系结构变成或影射成另一种关系结构，又可反演回来。可以使复杂的问题简单化而得到解决。这种思想过程的概括，甚至需要付出毕生的精力，需要几代人的努力才能完成。我国在航天设计过程中的风动的计算，正是这样一个艰辛的过程，正是这个过程才激励我国的航天人，形成了今日的航天精神。同时我们也必须看到，培养学生的创造性思维也是由当代教育要适应经济发展的形势决定的，是当今时代教育教学改革特别是新课程教学改革的客观要求。20世纪60年代兴起的一场席卷世界的数学教育改革运动，其主要目标就是要以现代数学思想对传统的数学教育进行改革，从而突现数学教育的现代化。它顺应社会发展对数学教育的要求，它之所以受挫的重要原因之一，就是数学教学方法，数学教师的素质没有跟上现代化的步伐，用传统的方法去实施新课程教学。可见教育理念上的陈旧，导致了教学方法的滞后，就不可能实现新课程教学的改革。目前，面对新的经济和科技的发展形势，我们已全面实施和推动新课程改革，其改革的宗旨就是要通过教学方法的转变，培养学生的自主学习的能力，主动接受知识的能力，发展学生的创新意识和创新精神，为适应经济和社会发展培养出创新型人才。如果我们再裹足不前，不从改变教学方式，培养学生的创新思维能力着手，新数运动受挫的教训就会重演，新课程改革就难以顺利进行。同时，随着课程的不断改革，不断建设，不断创新，课程结构单一，学科体系相对封闭的状况将会改变，课程管理强调统一，只有“必修课”的局面将会改变，代之而来的是学科的综合性，教材的多样化。如果我们把数学教学中培养学生的“创新思维能力”不放在教育和教学改革的历史中去思考，作为培养学生思维能力这个前沿学科的功能就难以有效的发挥出来，就不可能满足学生多样化发展的需要，就不可能使每个学生具有自信心和持续发展的能力。
 综上所述，在数学教学中培养学生的创新思维能力，不仅是由其学科特点的功能决定的，更是由经济和社会发展的趋势决定的，也是由我国当前全面实施新课程改革的目的和要求决定的。我们在数学教学过程中，应大力转变教学观念，改变教学方式，培养学生的创新思维能力，尊重学生的独立思考精神，尽量实施开放式教学方式，尽量鼓励学生开展探究问题，开展交流与合作，勇于质疑，勇于向“权威”挑战。不断提高学生的自主学习能力，培养学生的创新意识和创新智能。关于此项命题，不少同仁谈了不少的方式和方法，笔者就自己的认识谈几点意见。
 （一）教师要转变教育理念，转变教学角色。
  改变课堂教学方式，培养学生的创新意识的关键在于教师。这是培养学生创造性思维的前提。没有教学的创新型教学方式，就没有创新型教学，就没有学生创造性思维能力的培养。长期以来流传下来的陈腐的教学方式，已极不适应教育改革发展的需要。虽然改变教学方式的口号喊的不少，但实质上对大多数教师来说，“台下喊改革，台上满堂灌”的局面并没有得到改变，45分钟的课堂空间完全被教师所占领，学生仍然处于被动接受知识的地位，学生的思维完全被禁锢在教师预先设计的小天地里。教师仍然是课堂教学的主宰，学生是接受知识的容器，教师只注重给学生“点金”，没有教给学生的“点金术”，教师只注重自身的尊严，扼杀了学生创新思维的火花。如此等等，所有这些现象，严重的阻碍着课堂教学的改革，阻碍着学生创新思维的培养，这和当今时代培养创新型人才的要求是格格不入的。教师应该彻底地转变教育观念，改变自己的角色，做学生在学习上的铺路人，引导学生思维，尊重学生思维的火花，培养学生思维的能力，设计创新的教学方式来激发学生的创造思维，用高超的教学艺术激发学生的学习兴趣，用平等的态度与学生开展互动交流，为学生发挥自己的思维能力提供平台。只有这样，我们才能真正达到培养学生创造性思维的目的，实现创造性教学的目的。
 （二）善于抓住学生的思维机智，注重思维过程的培养。
 创造性思维的培养，其思维过程培养是培养创造性思维的基础。“创造性思维”的培养成果，不一定是“具体”而“有形”的制作成品，可以是提出一种见解，产生一个方案或模型，策划一次活动等等。关键是对所学知识要能够运用数学思维方式，已有的知识和技能，在合作交流中积累的经验来观察，分析现实社会，独立解决学科内相应问题和日常生活，其他学科学习中的问题的意识进行假设、推理、论证，从而有所发现，有所创造。使思维的最终结果就蕴藏在思维学习的过程中。因此在数学的教学过程中，教师要注重抓住学生在学习过程中思维的机智（即思维的灵感），引导学生去思维，而且要善于引导学生抛开已有的套路和方式，从学生思维机智角度去思考，去推理，去论证，寻找解决问题的契机，得出符合逻辑的答案。这种思维过程的培养，不但可以培养学生思维的习惯，激发学生养成善于思维的情趣，还可以培养学生科学的学习态度，养成严谨求实的学习作风。例如：在教学垂径定理时，课堂设计了“问题情境—猜想—验证—发现规律—证明—拓广”的教学方式，探索出垂径定理及其推论。让学生体验数学化的过程，抓住了学生的思维机智，培养了思维过程。
 （三）注重提高学生的猜想和假设能力。
 猜想和假设是创造性思维的翅膀，没有猜想和假设就没有发明和创造。它是培养学生的学习兴趣，发展学生的直觉思维，掌握探求知识方法的必要手段。因此，我们要在数学教学的过程中善于启发学生，积极指导，热情鼓励学生进行猜想和假设，能使学生根据经验和已有的知识对问题的成因提出猜想，对探究的方面和可能出现的结果进行推测和假设，逐步通过推理论证，真正达到启迪学生思维的目的。为了培养学生猜想和假设的能力，教师首先要点燃学生主动探索的火花，引导学生观察分析，引导学生提出问题，猜想问题结果和方向，让学生真正成为学习的主人。其次，要创设有利于启发学生猜想和产生假设的意境和情境。如提问学生解题的思路，发现问题的原因等等，可以发动学生相互交流讨论和探索。同时让学生解决生活和社会现实中的一些实际问题，引发学生猜想的积极性。例如在教学“过同一条直线上的三点能否做一个圆”问题时，先引导学生假设能做一个圆，则以任意两点为端点的线段的垂直平分线必相交于同一点，这样过一点就有两条直线和已知直线垂直，产生了与公理相矛盾的错误命题，从而使学生认识到“过同一条直线上的三个点不能做一个圆”。这样通过猜想和假设，推理论证，启迪了学生的思维，提高了创造性思维能力。
 （四）注重学生在学习思考过程中自我反思能力的培养。
 运行创新都不是一蹴而就的，都是在反复的思考和反复的实践中获得的。因此培养学生的创新思维能力同样需要在思考学习过程的反思中去培养。通过学习过程的反思，去反思自己的解题思路是否正确，反思自己的推理论证是否合理，反思自己猜想失败的原因，使学生在反思的过程中不断总结，在总结中获得进步。教师要引导学生反思自己的学习思考过程。通过反思，培养正确的思维方式，养成善于思维的习惯，努力使学生的创造性思维得到长远的发展。联系教学实际，学生在应用知识解决实际后，引导学生总结解题的思路和方法，反思在解决问题时的成功与失败，总结经验，吸取教训。从而在反思中得到启发，在反思中不断进步，不断提高创新思维能力。
 只要我们能够充分认识培养学生创造性思维的重要，转变教育教学观念，就一定能培养出具有适应当今时代的创新型人才。
 
参考文献
1、《亚洲经济危机对教育提出挑战》，《参考消息》，1998年8月18日
2、中国生态经济学会等：《生态经济丛书》，1996年1月