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浅谈数学教学中对学生创造性思维的培养

2013-04-29曾佐优

中国科教创新导刊 2013年9期
关键词:创造性思维数学教学培养

曾佐优

摘 要:未来社会需要创造型人才,而创造性思维能力是创造型人才最重要的智力品质,数学教学对培养学生的创造性思维具有得天独厚的优势。本文从六个方面探讨了数学教学中对学生创造性思维的培养。

关键词:数学教学 创造性思维 培养

中图分类号:G633.6 文献标识码:A 文章编号:1673-9795(2013)03(c)-0005-02

创造性思维是人类的高级心理活动。心理学认为:创造思维是指思维不仅能提示客观事物的本质及内在联系,而且能在此基础上产生新颖的、具有社会价值的前所未有的思维成果。创造性思维是在一般思维的基础上发展起来的,它是后天培养与训练的结果。卓别林为此说过一句耐人寻味的话:“和拉提琴或弹钢琴相似,思考也是需要每天练习的。”

数学教学中对学生创造性思维的培养也是很重要的。作为教育工作者,我从事数学教学实践证明:求异度高,求同性好,学生解决新问题,探索新规律的能力就越强,创造性思维的水平就越高,培养出来的学生就越具竞争力。对此,我浅谈数学教学中对学生创造性思维的培养几点体会和做法。

1 培养学生创造性思维的观察力

观察力是人类智力结构的重要组成部分,敏锐的观察力是创造性思维的开端。例如,有这样的一道例题:9+9+9+9+ 13+9+9+9+9+9=?

解这道题学生普遍的方法是直接算出来,我启发学生用简便运算,多数同学提出了9×9+13的方法。而有一位同学建议用9×10+4的解法,这位同学的思维就很有创造性,通过观察,他看到了实际不存在的“9”,他的这种解题方法不是照搬老师,不是死记硬背,可以说是一种高效率的创造性思维能力。数学教学过程中,教师就要经常注意培养学生突破常规固定的解题模式,通过观察寻求更优的解法,从而培养学生的创造性思维能力。

2 培养学生创造性思维的想象力

想象力是创造性思维的“设计师”。想象力是客观现实在人脑中的一种反应,数学教学中培养学生思维的想象力应先让学生掌握基础知识,再根据教材潜在的因素,创设想象情景,提供想象材料,诱发学生的创造想象,从而培养学生的创造性思维能力。

例如:教科书有这样一个问题:有一个圆柱,它的高等于12厘米,底面半径等于3厘米,在圆柱的底面A点有一只蚂蚁,它想吃到上底面与A点相对的B点处的食物,需要爬行的最短路程是多少?

直觉判断,不难发现,蚂蚁应该沿着侧面爬行。那么,在侧面上如何爬行,所走的路程最短呢?由于侧面是弯曲的,为此可以试图将弯曲的侧面展呈一个平面,如图1所示。

在课堂上,教师的引导,学生已经比较过多种爬行路径,如(1)A→A′→B;(2)A→B′→B;(3)A→D→B;(4)A→B。当然也得出了沿着直线段AB爬行最近。

现在的问题是,对于任意的圆柱,上面的爬行路线是否都最短呢?

想象,在高为1,底面半径为4的圆柱形实木块的下底面的A点处有一只蚂蚁,它想吃到上底面与A相对的B点处的食物,如图2所示,这只蚂蚁需要爬行的最短路程是多少?

如果还是沿着侧面爬行,不难算出最短爬行距离是12.6(米),由于这个圆柱“矮而胖”,如果从上底面沿直径爬过去,可以省得绕侧面爬行那样绕过一段大肚子,可能反而行程可能会少一些,当然,这只是感觉想象,需要具体计算一下。不难算出从A点直接向上爬再沿着直径爬到B点的行程是1+4×2=9(米),确实比沿着侧面爬行短一些。

实际上,这和我们的直觉是一致的。不妨用一个最为极端的圆柱为例加以说明,如果这个圆柱特别矮,以致于接近一个硬币或者接近一个平面上的圆,显然沿着直径走比沿着侧面(圆周)走要近一些。

当然,研究不要局限于此,我们需要进一步思考:什么情况下蚂蚁沿着侧面爬行路程最近(姑且称为线路1),什么情况下蚂蚁先竖直爬到地面上再沿着直径爬行(姑且称为线路2)路程最近?

经验告诉我们,思维的想象与观察常常密不可分,深入观察,大胆想象,从观察中获取信息,储存信息,在外界的诱导,产生联想,刺激想象,从而培养学生的创造性思维能力。

3 培养学生创造性思维的发散性

在创造性思维过程中,发散思维起着主导作用,是创造性思维的核心。

在数学教学中,教师培养学生思维的发散,在引导学生吃透问题、把握问题实质的前提下,关键是要使学生能够打破思维定势,改变单一的思维方式,运用联想、想象、猜想、推想等尽量地拓展思路,从问题的各个角度、各个方面、各个层次进行或顺向、逆向、纵向、横向的灵活而敏捷的思考,从而获得众多的方案或假设。唯有“发散”,才能多角度、多层次地从不同方面去思考,才能深刻地理解、巩固并灵活运用知识,培养学生的创造性思维能力。

例如:正方形的边长为2,建立合适的直角坐标系,写出各个顶点的坐标。

在课堂中,教师引导学生:正方形的四个角都是直角,四条边相等,对角线相等且互相垂直平分。因此,本题的解法很多(图3所示)。

数学题目,由于其内在规律或思考的途径不同,可能会有许多不同的解法。在例题教学中,可叫学生先做例题,引导学生广开思路,探求多种解法,教师再给学生分析、比较各种解法的优劣,找出最佳的、新颖的或巧妙的解法,例题的讲解应该注意一题多解、一题多变,即条件发散、过程发散、结论发散,强调思维的发散,增强思维的灵活性。从而培养学生的创造性思维。

4 培养学生创造性思维的逆向性

在教学实践中,我体会到学生对于概念、定理、公式、法则,往往习惯于正面看、正面想、正面用,极易形成思维定势,而逆向思维相对薄弱。学生面对新问题,往往感到束手无策,寸步难行,所以,在重视正向思维的同时,养成经常逆向思维的习惯,“反其道而行之”,破除常规思维定势的束缚。

为了克服这种不良倾向,我在平时的教学中,有意识的进行逆向思维的培养。我在具体教学中是从以下三个方面培养:

(1)在教学中,重视学生从正、逆两个方面去理解概念;例如:“相反数”教学中,我提问学生“9的相反数是什么、什么的相反数是-0.5、两个数互为相反数有什么特点?”

(2)从正、逆两个方面去掌握公式、法则和定律。强调一些基本方法的逆用:从局部考虑不易,是否能整体处理;一般情况下不好办,考虑特殊情况;前进有困难,退一步如何;正面入手分类太多,对立面如何;“执果索因”与“由因导果”两方面寻找解题途径;直接证明不行,则考虑用间接证法等等。例如:已知:x+y=7,x-y=5,求代数式x2-y2-2y+2y的值?

(3)在解题中注意逆向思维的训练。当常规解法出现情况比较多,其对立面情况又较单一时,采用逆向思维来解决问题,则解题思路更清晰明了。如,当a是什么值时,对于两个关于x方程x2+4ax+3-4a=0,x2+(a-1)x+a=0至少一个有实根。如果从正面求解,会出现三种情况,计算量大且容易出错,而考虑其反面“两个方程都没有实根”,然后求得补集,解法很简洁。

创造性思维的逆向性,从问题的反面揭示本质,弥补了正向思维的不足,使学生突破传统的思维定势,是培养学生创造性思维的关键。

5 培养学生创造性思维的逻辑性

在数学教学过程中,教师不仅要有意识地培养学生的直觉思维,逐步学会猜测、想象等非逻辑思维,而且要加强对逻辑性思维的训练,以培养学生的创造性思维。

例如,在《平方差》的教学中,不必由教师直接给出结论,可设计学生自主活动,尝试发现,大胆猜测的规律。先让学生观察(x+2)(x-2),(1+3a)(1-3a)和(y+3x)(x-3x),后让学生计算其运算结果,再让学生探索发现其规律,最后教师给予严格的逻辑证明。如果直接给出公式结论,也能达到记忆的目的。但两种处理方法,看似一样,实际效果则大相径庭。因为在这个过程中,不仅调动了学生的逻辑思维,而且调动了学生的直觉思维,引导学生经历了由直觉发现到逻辑证明的解决过程,极大地培养了学生的创造性思维。

6 培养学生创造性思维的求同性与求异性

在创造性思维活动中,求异思维占主导地位,也有求同的成分,而且两者是密不可分的。在教学中,只有引导学生从同中求异与异中求同的反复结合,才能培养创造性思维的流畅性、变通性、新奇性。

例如,在证明“三角形内角和定理”时,因三个内角位置分散,大家一致认为必须添加适当的辅助线使角集中起来,这是思维的求同;至于如何添加适当的辅助线,这便是思维的求异点。学生们勇于探索,各抒己见。有同学提出:过一顶点作对边的平行线;也有同学认为:过一顶点作对边的平行线;也有同学认为:过一顶点作射线平行对边;还有同学想到:在一边上取一点后,分别作另两边的平行线。多种方法能够解决问题,学生的求异思维十分活跃。然后通过比较,异中选优,大家认为“过一顶点作射线平行对边”较为简洁!

7 结语

面对21世纪的挑战,培养具有创新型人才,是现代数学教学的主要目标。在数学教学中,培养学生的创造性思维是我们不断探讨的课题。我也将为此不懈努力,培养更多具有创造性思维的创新型人才。

参考文献

[1] 义务教育课程标准实验教科书七年级[M].北京:北京师范大学出版社,2005.

[2] 义务教育课程标准实验教科书九年级[M].北京:北京师范大学出版社,2008.

[3] 谢鼓平.初中教案与作业设计八年级[M].北京:北京师范大学出版社,2005.

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[5] 边涛,吴玉红.创造性思维[M].北京:中国物资出版社,2005

[6] 李巧.数学课培养创造性思维的探讨[J].河南教育,2006(11):43.

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