数学教学中学生创新思维的培养
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1、数学教学中学生创新思维的培养致 远 中 学 任 世 鹏 素质教育的核心内容是创新,创新是一个民族进步的灵魂,是国家兴旺发达的不竭动力。因此,培养学生的创新思维,提高学生的创造性思维能力,这是现代教育的重要任务之一,也是当今教育所要研究的重要课题。所谓创造性思维就是创新过程中的思维活动,它不是一种独立的思维形式,它与发散思维、直觉思维、逆向思维等思维形式密切相关,是多种思维形式的有机结合。在中学数学教学中,加强与创造性思维密切相关的各种思维形式的训练,对于培养学生的创新意识、创新思维、创新能力具有十分重要的意义。一、 启迪直觉思维、培育思维的迁移能力直觉思维是凭借感性经验和已有的知识对事物性质作
2、出直接判断或领悟的思维方式。许多数学结论的新发现,都是由直觉思维得出猜想、假设,再由逻辑思维加以证明的,可见直觉思维具有创造功能。因此,我们在数学教学中,要有意识地刺激学生的直觉欲望,引起学生直觉想象,并引导学生善于抓住数学问题的本质及其内在联系,依据某些线索作出直觉判断,同时还要启发学生对数学问题力求进行整体观察和整体思考,鼓励学生进行大胆猜测,从而培养学生精思、巧思、捷思的良好习惯。例:求函数y= + 的最小值。分析:此题依靠直觉洞察力,引起联想,可发现题目与两点间的距离公式相似,因此原函数可变为:y= + = + 表示x轴上一动点(x,O)到点A(5,1)和点B(1,-2)距离之和。然后
3、再利用数形结合的方法,易求得最小值为5,由此可见,恰当合理地运用直觉方法,可迅速有效地解决某些数学问题,同时也培养了学生探索与创新的能力。二、引导逆向思维、培养思维的深刻性逆向思维是发散思维的一种重要形式,它是从已有习惯思路的反方向去思考和分析问题,表现为逆用定义、定理、公式、法则,逆向进行推理,反向进行证明,从反方向形成新结论。逆向思维是摆脱思维定势,突破旧有思想框架,产生新思想,发现新知识的重要思维方式,逆向思维的训练能使学生不受思维习惯的约束,从而可以提高他们从反向考虑问题的自觉性。例如:在定理、公式和法则的教学中,要注意引导学生逆用某些定理和公式,而对于某些数学问题,若正向思考难以突破
4、,就应该诱导学生逆向思考,探求结论(或未知)与已知间的联系。例:求 (的展开式中各项的所有有理数系数的和。分析:若正向思考,须用二项定理展开后计算求和,则不胜其繁,若从反面思考,不展开二顶式,而以代入求得二项展开式各项系数的和,再从中提取有理数部分即得所求之值。解:在原式中令a=b=1,使原式展开式中各项系数的和为,(=(这是一个无理数,故知展开式中所有的有理数之和为零。三、 训练侧向思维,培养思维的广阔性侧向思维是发散思维的另一种形式,它是从知识之间的横向相似联系出发,即从数学的不同分支出发考察对象,或者用不同的学科知识去模拟、仿造或分析问题的思维方式。侧向思维利用了事物之间的相似性,它要求
5、不同分支或不同学科的知识与方法能交叉起来,用其它领域的知识与方法来解决本领域中的问题。因此,在数学教学中,要引导学生加强知识之间的横向联系,重视侧向思维的训练,提高学生的创造能力。例:设a,b,c为正数,求证:对于此题,无论是用综合法,还是用分析法,均有一定的困难,但根据此题在结构上的特点若构造图形(图)。 A设OA=a,OB= b,OC=c,且AOB=BOC=COA=120O连接AB、BC,CA,由余弦定理可知 B CAB=,BC= CA= 因此AB+BCAC。这是一道不等式的证明问题它表示的是数量关系,通过几何图形的性质解决了这个数量关系问题,这就是用了侧向思维打开了解题思路。四、 发展多
6、向思维,培养思维的灵活性 多向思维是发散思维的典型形式。它是从尽可能多的方面来考察同一问题,使思维不局限于一种模式或一个方面(即思维定势),从而获得多种解答或多种结果的思维方式。多向思维在解决数学问题时有三种基本形式即“一题多变”、“一题多解”、“一法多用”。因此,在数学教学中,要让学生对同一数学问题从不同的角度去观察、去思考、去分析,以寻求不同的解决问题的方法,进行“一题多解”。也可让学生对数学问题通过改变条件或改变结论,进行“一题多变”,使学生广泛联想和类比,从而培养学生思维的灵活性和变通性。同时,还可指导学生“一法多用”,使学生在学习中能做到举一反三、触类旁通。例:求函数y=的最大值和最
7、小值。分析:此题可以引导学生从三角函数,分式函数,解析几何,等众多角度寻求解法,进行一题多解,这样就能使学生沟通知识间的联系,拓宽思维的广度。此外,不失时机地开展数学开放题的教学也是培养学生多向思维的有效途径,数学开放题是指条件不充分,结论不确定,解题方法多样化的题目。如:已知二次函数f(x)的二次项系数为负值,对任意实数x都有f(2-x)=f(2+x),试研究f(1-2m2)与f(3-2m+m2)的大小关系,并确定相应的m的值。数学开放题的教学,有利于学生之间的交流和合作,有利于培养学生的开拓精神,也有利于不同层次的学生都能在解决问题中得到发展,都有自己的收获。因此,在数学教学中要重视开放题
8、的教学,并结合教学实际,设计一些开放题,让学生去思考、去探索。五、重视集中思维,培养学生的分析问题、解决问题的能力集中思维是指从已知条件和一定的目的出发,寻求某个确定答案的思维过程。集中思维在思维方向上具有定向性、层次性和收敛性,在思维内容上具有求同性和专注性,这种思维有助于学生的思维条理化和严密化。数学中直觉判断和猜想得到的结论必须通过实验检验和逻辑证明才能成为真理,没有集中思维就无法证明结论的正确性。可见,集中思维是创造性思维活动中的重要组成部分。因此,在数学教学中应重视集中思维能力的培养,并从思维规律、思维形式思维定向性等方面加以训练。但是,又要防止出现思维僵化、呆板等情况,克服思维定势
9、的“负迁移”,值得指出的是,集中思维与发散思维有着密切的联系,集中思维是发散思维的基础,发散思维是集中思维的发展,两者相辅相成,都应重视培养,不可偏废。六、培养学生创新意识和创新能力,关键是教师 学生的创造关键是激发他们的思维火花。他们自己可能并不意识到他们的是一项新的发现。由于他们受到教师的不同的对待,可能受到了压制打击,可能受到了鼓励帮助,他们在创新意识上将会有不同的影响和发展是很容易想象的,把培养具有创新意识和创新能力作为数学教育的一个目标,已经受到重视并在努力实践。教师在培养学生创新意识和创新能力方面起着关键作用,也是不容置疑的。 第一,树立学生有创新能力的学生观。有了这样的学生观,我
10、们就会时时处处为学生创造条件,激发学生的创新意识;有了这样的学生观,老师就会发现学生的创新,并表现出极大的热情,而不会把学生的创新视为错误,并给予鼓励。第二,充分发挥学生的主动性,让学生参与数学活动的全过程。正如斯托利亚尔提出“数学教学是教学活动的教学”、弗赖登塔尔认为“学一个活动的好方法是做”,让学生“通过再创造来学习数学”一样。把教学的重点由教转向学,从教师的活动转向学生的活动。从而把数学教学从传统转向现代。要实现这个转变,主要是使教学过程的设计符合教学活动的基本过程,为此,一方面要学习,加强意识,另方面,更主要的是实践,在实践中探索、创造,也就是说,用创新精神去寻找培养学生的创新意识和创新能力。总之,教师要更新教育观念,在教学意识上要重视学生创新思维习惯的培养,在教学方法上要有利于学生创新能力的形成与发展,从而把学生培养成为具有创新思维能力的开拓型人才。注:参考资料1,中学数学2008年第3、4期2,中学教研2007年第9期
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