谈高中数学如何提高学生创新能力

胡留明

在数学教育中，所谓的数学创新思维能力，主要是指在学习数学的过程中，学生为了达到既定的学习目标，通过对已有知识和经验的利用，从而获取特别的、新颖的处理方法与结果的能力。在新一轮的高中数学课程改革中已提出明确的要求，就是对学生创新思维的培养引起重视。所以教师要了解在数学教学课堂中培养学生创新思维的因素，才能使学生的创新思维得到有效培养。

1 创新意识及其特征

著名美籍华人学者杨振宁教授曾指出，中外学生的主要差距在于，中国学生缺乏创新意识，创新能力有待于加强；而具有创新能力的人才将是21世纪最具竞争力，最受欢迎的人才。提高学生的创新意识和创新能力是我们面临的重要课题。所谓创新意识是指对自然界和社会中的数学现象具有好奇心，不断追求新知，独立思考，会从数学的角度发现和提出问题，进行探索和研究。在数学教育中，学生的创新意识主要是指对自然界和社会中的数学现象具有好奇心、探究心，不断追求新知，独立思考，会从数学的角度发现和提出问题，进行探索和研究，对某些定理、公式、例题的结论或其本身进行深人、延伸或推广。创新意识具有求异性、探索性、开创性。这就要求教师的教学观念必须转变，教学要创新，教学思维要创新，教师能力和教学水平要提高，要求教师基本功扎实，广博的专业知识；具有驾御全局，随机应变的能力；具有开展数学活动的能力，创设“问题情境”的能力。江泽民同志指出“一个没有创新能力的民族，难以屹立于世界民族之林。”创新意识就是培养学生具有创新精神、创新能力，具有发现新规律、新事物、新理论、新学说、新概念、新设计、新方法的强烈愿望和主动探索精神，是一切发明和创造的源泉。

2 创新意识的培养

2.1 注重问题的教学，以问促思，以问促变，以问促创新意识的培养

著名数学家华罗庚教授年轻从教时，特别鼓励学生向教师提问，他总是想办法让学生通过不同途径问问题，在问题解决过程中让学生获得喜悦、自信，从而对数学学习充满兴趣。好的问题应充分体现必要性和实用性，能激发认知需求，好的问题能诱导积极探索，促进知识的深化；好的问题往往是新知识的生长点，内在联系的交叉点，更是创新思维的启动点；好的问题能促进学生展开积极的活动（包括操作性活动和思考性活动及实践性活动），从而获得主动地发现机会。

（1）问题的来源及选择。著名教育家陶行知先生曾说：“发明千千万，起点是一问，禽兽不如人，过在不会问。”教师应指导学生：在预习中发现书本的问题，收集大家思考的错误问题，根据生活实际的需要所提出问题作为问题的来源；例如，“角的概念的推广”的内容，我们用时钟拨快、拨慢的区别来作为问题，从而引入角的新概念。

（2）讲究问题呈示方式。对于问题，教师应把它作为教学的出发点；最好能由学生根据情境自己发现问题，将发现问题的主动权交给学生，让学生展示问题的过程，因为对一个人的创新能力来讲，发现和提出问题的能力是至关重要的。

（3）问题的解决。教师在教学中要把握解决问题的方式：是独立操作（或思考）还是集体研究，或小组讨论？是先独立研究再相互交流，还是带着问题看书自学？这与所研究问题的难易程度有关。通常的做法，教师要尽可能地让学生参与活动，将学生作为活动的主体，要充分发挥数学交流的教学功能，促进学生思维的交互作用，培养学生的创新意识；要及时在学生活动过程中及问题解决后进行小结，将触发思维的因素（即问题是怎样想到的？是什么使我这样想的？为什么这样想的？）进行显现，将引导思维的方法、策略进行提炼，让学生分析把握，为今后创新思维打下基础。

2.2 重例题的选择及变式，培养学生的创新意识

首先，教师对教学中的例题的设计和选择，要有针对性；要进行一题多解的训练，要引导学生对原理进行广泛的变换和延伸，尽可能延伸出更多相关性、相似性、相反性的新问题，进一步发展学生的创造性思维。

2.3 创设民主氛围，激发主体意识是关键

主体意识是指作为认识和实践活动主体的人对于自身的主体地位、主体能力和主体价值的一种自觉意识，是主体的自主性、能动性和创造性的观念表现。学生主体意识的觉醒，意味着学生主动参与自身发展，以达到他们身心充分、自由发展的开始。学生主体意识的强弱，在某种意义上决定着其对自己身心发展的自知、自主、自控的程度。主体意识愈强，学生参与自身发展、在学习活动中实现自己的本质力量的自觉性就愈强。高中数学作为一门基础学科，主要是用来传播和再现前人研究。发现所积累的科学成果的，不再具有首创性，加上其自身严谨的逻辑性和抽象的理性，要求高中数学的创造教育必须创设一定情景、氛围，引导、启发学生模拟、探究原科学家的实践活动过程，呼唤学习主体能动参与联想、判断、推理、综合分析、归纳等学习探究活动。因此，教师在教学中发扬民主教学作风，创设和谐、平等的适学氛围，激活学生的主体意识，强化学生的自主精神，就成为促成学生潜在的创新之火迸发异彩的必要先导，成为关键。基于此，在数学教学中，笔者认为应提倡如下做法：

2.3.1 允许“插嘴”

创新意识始于积极思维，始于质疑提问。插嘴是一种特殊提问方式。当学生不由自主地插嘴的时候，正是他触发主体意识，积极思维探讨，发现新知识、产生新思维的时候。教师应鼓励学生敢于“插嘴”，勇于质疑，师生合作，探求真知。无论课中、课后，学生都可以提出自己的疑义，使整个学习过程成为质疑解惑的过程。

亚里士多德曾讲：“创新思维就是从疑问和惊奇开始的。”在学习《三角形的中位线》一节时，师生一起证明定理后，一学生突然插嘴：“老师，我觉得还有一种证法，就是截取第三边中点，即折半法。”我要求同学们都证证看。大家都证不出，这下同学们都明白了，三角形的中位线定理只能用延长中位线（加倍法）来证明，我说这就是我们要讨论的问题，学生心领神会，愉悦地笑了。问题也就在民主、活跃的氛围中解释，而且学生情绪高涨，课堂气氛异常活跃，大大提高了课堂效率。

2.3.2 动手和动脑相结合

脑手二者的相辅相成，能使大脑左右两半球趋于阶同活动，使两方面的能力都得以充分发挥并结合，这对激发主体性，培养创新意识，无疑是非常大的，“心之官则思”。思维是学习的基础。鼓励学生敢想、善想，是十分重要的。某种意义上，许多重大的科学发现都是“想”出来的，牛顿在谈及成功的秘诀时，曾说“我一直在想、想、想”。只有解放了学生的头脑，发挥了学生的想象力，学生才能冲破旧藩篱，立异标新，发挥其创造性的威力。在培养想象力方面，数学无疑具有得天独厚的条件。

2.3.3 释放学生时间，拓延学习空间

现在不少学校，课程从早到晚，作业又多得做不完，试问，学生还有什么主体性可发挥，有什么时间去进行创造性思维培养。教育应以丰富多彩的课外话动为载体，离开了时间的保证，又哪里去寻找这样的空间？因此，在实际教学中，教师应认真落实素质教育，扎实抓好课堂实效，把学生从“题海”之中解放出来，同时，也要指导学生科学运筹，高效利用时间，开展丰富多彩、自愿性、多样性、灵活性创造性和实践性有机结合的课外活动，拓宽教育领域。鼓励学生扩大自己的活动领域，向社会实践求新知，延展学习空间。陶行知曾说：“测造需要广博的基础。”只有节余了时间，解放了空间，学生才能搜集丰富的资料，扩大认知的眼界，发挥内在的创造力。

2.4 发展学生的观察力，强化好奇心，培养学生勇于质疑精神

观察是人们全面、深入、正确地认识事物的一种过程，是学生认识世界、增长知识的主要途径。常言说：“善观察者，可以见常人所未见；不善观察者，入宝山空手而回”。如科学巨匠牛顿、爱因斯坦和大发明家爱迪生，不仅具有惊人的观察力，而且具有强烈的好奇心。教师要善于引导和启发学生从熟视无睹，习以为常的现象中发现新东西。这样做不仅能发展学生的观察力，强化学生的好奇心，而且加强了学生对知识的理解和数学思想方法的掌握与辐射。为了激发学生的创造性思维，教师一定要高度重视学生自信心的培养，要多看学生的成绩和优点，多看学生思维中的合理因素，并及时予以鼓励。对爱提“怪”问题的学生，不要动辄训斥，轻易否定，而要善于发现他们思想的闪光点，要采取多种方法，训练学生的思维能力。如在习题教学中采用一题多解、一题多联、一题多变、一题多问，训练学生的发散思维能力、联想能力及思维的流畅性；采用多题归一，训练求同思维能力；用整法解题，锻炼统摄思维能力；用反证法、倒解题等训练逆向思维。同时培养学生勇于质疑也不可忽视，学起于思，思源于疑，疑则诱发探索，通过探索去发现真理。科学发明与创造往往是从质疑开始。质疑就是要善于寻找事物产生的原因，探求事物发展的规律。这种品质在青少年时期培养尤其重要。教师应把质疑、解疑作为教学过程中的重要组成部分：一是要求学生自己预习教学内容，进行独立思考，发现疑难，提出问题；二是要设计具有针对性和启发性的疑难问题，尤其对教学中疑点和难点以及比较含蓄或潜在的内容，启发学生思维探讨，逐步解疑，在探索中有所发现和创新；三是鼓励学生间积极争辩，陈述矛盾，各抒己见，揭露弊病；四是鼓励学生解放思想，大胆向教师质疑提问；五是鼓励学生破除迷信，活读书，敢于对课本参考书提出疑问，“吹毛求疵”，并进行批判；六是组织学生间相互批改作业，评阅试卷，发现问题，改正错误。