高职院校《高等数学》教学中学生创造性思维培养初探
2012-08-15杨颖颖
杨颖颖
(滁州职业技术学院,安徽 滁州 239000)
实施创新教育,培养创新型人才是贯彻“教育要面向现代化,面向世界,面向未来”的现实需要,是深化教育教学改革,全面推进素质教育,实现教育振兴的必然选择。江泽民同志在全国技术创新大会上强调指出:“创新是一个民族进步的灵魂,是国家兴旺发达的不竭动力”、“一个没有创新能力的民族难以屹立于世界民族之林”,在新技术革命的严峻挑战面前,要发展综合国力,在国际竞争中立于不败之地,需要培养一大批具有创新能力的人才。培养学生的创新素质,最重要的是提高学生的创造性思维能力。因此,笔者认为在高职院校《高等数学》课程教学实践中,必须要高度重视培养学生的创造性思维能力。
一、创造性思维的内涵
创造性思维,是一种具有开创性意义的思维活动,是人们在强烈的创新意识下,利用想象与联想、直觉与灵感,以渐近或突发性飞跃等形式对大脑中已有的信息进行有效整合,从而形成具有价值的新观点、新理论、新方法、新设想的思维过程。创造性思维是以感知、记忆、思考、联想、理解等能力为基础,以综合性、探索性和求新性为特征的高级心理活动。一个人只有富有创造性思维,才能批判地对待问题,从而做到独立解决问题,在此基础上就能打破旧框框,提出新颖的设想。创造性思维的主要特点是推陈出新,不墨守成规。就高职院校《高等数学》课程教学而言,培养学生的创造性思维主要表现以下几个方面:学生在教师讲解的基础上对问题有新的理解,甚至有独到见解;学生能够发现不同于教材、不同于教师的解题方法;学生能够运用所学知识创造性地解决实际问题。
二、如何在高职院校《高等数学》课程教学中培养学生的创造性思维
进入新世纪,高职院校的人才培养目标发生了转变。由原先的注重知识传授向注重智能开发转变,由专业培养向素质教育培养转变,而大学里的课堂教学是实施素质教育的重要阵地,素质教育的重点是培养学生的动手实践能力和创新能力。因此,高职院校教师需要将创造性思维锻炼贯穿于整个《高等数学》教学过程中。这就对高职院校《高等数学》授课教师提出了新的要求,也就是怎样在平时的课堂教学过程中培养学生的创造性思维。以下是笔者在多年的《高等数学》课程教学中总结的一些做法。
1.课程教学要充分展现数学思维过程
数学科学是不断创新、发展的,我们现在看起来非常完美的数学理论和方法,在它刚刚产生之时往往却是混乱的、令人不可理解的,它是经过了许多数学家的努力,去粗取精、去伪存真,最终才成为教科书中的理论。授课教师在《高等数学》课程教学中,不仅要传授系统的理论知识,还要让学生理解知识的产生、形成的过程,亲身感受知识的创造过程。在这一过程中,授课教师引导学生积极主动地思考,从中发现知识,获取发现的快乐,提高学习数学科学的兴趣,同时也能够让学生对数学家研究问题的思路和方法有一定的了解,对于培养高职院校学生的创造性思维能力具有重要意义。
数学家希尔伯特在哥根庭大学的课堂上常常即兴提出新的数学问题,并且现场想办法解决,即使他不是每次都能做出让人满意的答案,甚至有时候对于一个问题花了很长时间也一点进展没有,但他展示在学生面前的思维过程却让学生受益匪浅,使同学们切身体会到创造性活动的思维过程。我国数学家华罗庚教授在自己多年的教学生涯中,也非常重视概念产生、命题形成以及思路获得的思维过程教学,华罗庚非常乐意回答学生提出的“你是怎么想出来的”这类问题。数学史上这类大量的事例告诉我们在学生面前展示数学思维过程对培养学生创造性思维能力的重要作用。那么,突出数学过程的教学可以在教学过程的每一个环节进行,比如在数学概念的教学中,授课教师可以向学生讲解概念产生的历史背景,概念是在什么问题中产生的,以及产生的过程等等。
2.诱发学生创新心理,激发学生的好奇心
“兴趣是最好的老师”。《高等数学》课程授课教师需要为学生分析21世纪知识经济时代对创新型人才的迫切需要;提高民族竞争力,缩小与发达国家的差距,振兴中华全面实现小康社会对创新型人才的需要;创造性思维在创新素质中的核心地位。并且为学生讲解学校学生的创新成果(比如讲解学生的发明专利等),讲解数学家高斯在学生时代所提出的“高斯消去法”这一伟大创见等等。
大量的研究成果证明,创造行为的开端都是出于好奇心,没有好奇心的推动,创造行为很难进行,自然也就很难产生创造性的成果。世界上有很多科学家都认为人类精神最崇高的特性之一就是好奇心。爱迪生指出:“凡是新的不平常的东西都能在想象中引起一种乐趣,因为这种东西使心灵感到一种愉快的惊奇,满足它的好奇心,使之得到原来不曾有过的一种观念。”好奇心在科学活动中表现为对知识的欲望,好奇心也是人们进行科学探索的不竭动力之一。高职院校《高等数学》课程授课教师应该善于创设问题情景,诱发学生产生新奇感、新鲜感,进而提高学生浓厚的学习兴趣,这样兴趣就成为求索知识的向导,求知欲就成为学习的内部驱动力。作为一种内驱力,可以使学生产生探究问题的欲望,而探究将会直接导致创新意识的萌发。大量实践表明,一个人在青少年时期培养起来的对某种事物、问题的好奇、兴趣,往往对其一生的创造性思维的发展都起着至关重要的作用。
3.提高教师自身素质才能培养学生的创造性思维能力
学生的创造性思维能力培养,教师起着至关重要的作用,教师的水平在某种程度上决定着教育的水平。高职院校学生有很大一部分时间是和教师一起渡过的,教师自身的思想品德、专业素养、治学态度、思维方式等都会潜移默化地对学生产生较大的影响。根据相关调查,目前高职院校在校大学生对教师的形象要求赋予了一定思想前卫的“时代特征”,也就是教师首先要有新思想、新思维,富有朝气,有时代感,有独到的见解。因此,要想培养学生的创造性思维,教师自身必须首先转变观念,提高自身的综合素质。教师需要用强烈的事业心、积极的探索精神、饱满的工作热情和勇于创新的思维方式去激励和感染学生。教师在上《高等数学》课时还可以适当讲解一些数学方面的名人轶事启发学生上进心,鼓励学生积极探索、敢于向传统的思维模式挑战、向旧知识结构挑战,从而使学生由被动学习转化为主动学习。对于高职院校在校大学生我们要求他们提出新的理论或发明新的成果,特别是在数学科学领域里是不现实的,但培养他们坚韧不拔的毅力,勇于探索的精神却是必要的,也是可行的。
4.加强对学生进行逆向思维的训练
逆向思维是相对与习惯性思维的一种思维形式,它的特点是从现有思路的反方向去思考问题。由于教学的原因以及学生的思维习惯,往往形成了学生思维的单向状态,并形成思维定势。思维定势有优点,但也有缺点,往往使学生走上循规蹈矩、按部就班套路,从而缺乏活力和创新精神。因此,在高职院校《高等数学》教学过程中,授课教师要打破这种思维定势,努力培养学生的逆向思维能力。因为逆向思维突破了习惯思维的条条框框,克服了思维定势对头脑的束缚,所以具有创造性,常常使人茅塞顿开。培养学生的逆向性思维,可以从以下几个方面入手:注意阐述定义、定理的可逆性;告诉学生公式也可以逆用;对问题的常规提法和推理进行反向思考;注意在求解问题中的可逆性原则,比如直接分析受到阻碍,可以鼓励学生进行逆向思考。
5.加强数学猜想的训练,培养学生创造性思维
乔治·波利亚《数学的发现》一书中曾经指出:“在你证明一个数学定理之前,你必须猜想出这个定理,在你搞清楚证明细节之前你必须猜想出证明的主导思想。”猜想实际上是一种领悟事物内部联系的直觉思维,但是它却具有创造性。数学猜想不一定正确,但它却是数学创造的重要途径,很多著名的结论都是通过对事物的仔细观察,进行总结和归纳后提出的猜想。比如德国数学家哥德巴赫根据大于2的偶数4、6、8……的特点,进行系统的总结和归纳,从而得出了著名的哥德巴赫猜想“任何大于2的偶数都可以分解成为两个质数的和的形式”。《高等数学》课程有着非常严谨的、系统的理论体系,它的每一部分、每一章节的内容之间都有着密切的联系,因此,在《高等数学》课程教学过程中,授课教师要鼓励学生大胆地猜想,从简单的、直观的问题入手,进行主观猜测和判断,或者将结果进行延伸、扩充。授课教师还要积极地训练学生养成仔细观察、善于归纳、大胆猜想、敢于创新的习惯,大力加强对学生进行数学猜想的训练,这对于发展高职院校学生创造性思维具有十分重要的作用。
大量的实践证明,数学中许多概念和命题的发现、思路的形成以及方法的创造,都可以通过数学猜想这种有效途径得到。因此,教师在教学活动中,应当精心设计问题情境和改进教学方法,引导学生开展归纳、类比等丰富多彩的探究性活动,鼓励学生提出创新点和猜想,然后利用所学知识加以检验和论证,最终得出正确的结论。一般来讲,学生所学的数学知识越多、想象力越丰富、数学猜想的各种方法掌握得越熟练,那么猜想的可信度自然就越高,实现数学创造的几率也就越大。退一步说,就算猜想没有成功,学生也会在整个过程中吸取经验教训,同样有所收获。因此,笔者认为数学猜想对于发展创造性思维能力具有积极的意义。
高职院校《高等数学》课程教学不仅仅简单地对学生进行数学知识的传授,对授课教师而言,需要做到在讲授知识的同时,渗透数学思想,使学生在懂得知识的同时,学会积极地思考问题、分析问题、解决问题。同时,授课教师还需要努力地将创造性思维的培养贯穿于整个教学过程中,只有这样,创新的火花才会在课堂上、实践中、学生的大脑中不断迸发。
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