在數學教學中培養學生的創造性思維
在數學教學中培養學生的創造性思維是時代的要求。要培養學生的創造性思維,就應該有與之相適應的,能促進創造性思維培養的教學方式。當前,數學創新教學方式主要有以下幾種形式:
1 、開放式教學。
這種教學在通常情況下,由教師通過開放題的引進,在學生參與下解決,
使學生在問題解決的過程中體驗數學的本質,品嘗進行創造性數學活動的樂趣。開放式教學中的開放題一般有以下幾個特點。一是結果開放,一個問題可以有不同的結果;二是方法開放,學生可以用不同的方法解決這個問題;三是思路開放,強調學生解決問題時的不同思路。
2 、活動式教學。
這種教學模式主要是讓學生進行適合自己的數學活動,包括模型制作、
游戲、行動、調查研究等,使學生在活動中認識數學、理解數學、熱愛數學。
3 、探索式教學。
采用“發現式”,引導學生主動參與,探索知識的形成、規律的發現、
問題的解決等過程。
要培養學生的創造思維能力,應當在數學教學中充分有效地結合上述三種形式(但不限于這三種形式),通過逐步培養學生的以下各種能力來實現教學目標:
一 、培養學生的觀察力。敏銳的觀察力是創造思維的起步器。那么,在課堂中,怎樣培養學生的觀察力呢?第一,在觀察之前,要給學生提出明確而又具體的目的、任務和要求。第二,要在觀察中及時指導。比如要指導學生根據觀察的對象有順序地進行觀察,要指導學生選擇適當的觀察方法,要指導學生及時地對觀察的結果進行分析總結等。第三,要科學地運用直觀教具及現代教學技術,以支持學生對研究的問題做仔細、深入地觀察。第四,要努力培養學生濃厚的觀察興趣。
三、培養想象力。想象是思維探索的翅膀。數學想象一般有以下幾個基本要素。第一,要有扎實的基礎知識和豐富的經驗支持。第二,要有能迅速擺脫表象干擾的敏銳的洞察力和豐富的想象力。第三,要有執著追求的情感。因此,培養學生的想象力,首先要使學生學好有關的基礎知識。其次,根據教材潛在的因素,創設想象情境,提供想象材料,誘發學生的創造性想象。另外,還應指導學生掌握一些想象的方法,像類比、歸納等。例如在一節高三復習課上,我準備用一題多解的開放視角引導學生探索如下的問題:
,在教師的點評幫助下,學生給出了四種不同的證法:作差比較法、綜合法、分析法、三角換元法。教師對此感到滿意,也潛意識認為沒有其他證法了。但此時學生的思維大門已經開啟,有的學生還想躍躍欲試,學生1展示了他的新探究:
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用無窮等比數列的和的公式來證明不等式本身就是一種創新,應該說思維非常巧妙。
學生2同樣展示了他的新探究:![]()
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用向量來證明不等式,也是方法上的創新,這兩種證法都體現了學生的大膽想象力、探究精神和解題機智。一個懂得如何學習的學生在課堂上的想象力是非常豐富的,一個好的教師也應該懂得怎樣來培養和保護學生的想象力。有時候,學生的想象力可能是“天馬行空”,甚至是荒唐的,這時候教師還要注意引導:解題是否浪費了重要的信息?能否開辟新的解題通道?解題多走了哪些思維回路?思維、運算能否變得簡潔?是否有方法的創新?能否對問題蘊涵的知識進行縱向深入地探究,梳理知識的系統性?能否加強知識的橫向聯系,把問題所蘊涵孤立的知識“點”擴展到系統的知識“面”?為什么有這樣的問題,它和哪些問題有聯系?能否受這個問題的啟發,得到一些重要的結果,有規律性的發現?能否形成獨到的新見解,有自己的小發明?等等。通過不斷地想象,讓學生的思維能夠持續飛翔,從而不斷培養學生豐富的想象力。
四、培養發散思維。在教學中,培養學生的發散思維能力一般可以從以下幾個方面入手。比如訓練學生對同一條件,聯想多種結論;改變思維角度,進行變式訓練;培養學生個性,鼓勵創優創新;加強一題多解、一題多變、一題多思等。特別是近年來,隨著開放性問題的出現,不僅彌補了以往習題發散訓練的不足,同時也為發散思維注入了新的活力。下面是我在教學實踐中遇到的一個例子,事情緣起于一本教輔讀物的一個練習題:求f(x),使f(x)滿足f[f(x)]=x+2……… (1),書后的答案是 f(x)= x+1。該題本意是在學生學習了函數的基本概念之后,通過一次函數復合的具體例子,讓學生體會復合函數的概念。這樣的設計思想是不錯的,但是題目中沒有明確給出“f(x)是一次函數”的條件,給學生造成了困惑。不少學生要求解釋這道題。當被告之應加上“f(x)是一次函數”的條件后,許多學生認為“f(x)是一次函數”的條件可由(1)推出,有些學生則認為根據不充分。在這樣的情況下,求出函數方程(1)的一個非線性解的興趣被喚起,我不愿放過這樣一個能讓學生開闊數學眼界,提升思維深度的大好機會。于是,我開始探究能否構造一個滿足(1)的非線性函數的例子。
在具體進行構造之前,有必要了解f(x)的一些基本性質,以便構造時有正確的方向。由(1)知,f(x)定義域和值域都是一切實數;如果有x1,x2使f(x1)=f(x2) ,則f(f(x1))=f(f(x2));函數的復合滿足結合律,即(f。f)。f(x)= f。(f。f)(x),由此得到f(x+2)=f(x)+2……(2)因此,我們只要對滿足0
<2的實數x定義f(x),然后按照(2)將f(x)的定義延拓到整個實數軸上即可。令
為任意一個定義域和值域都為開區間(0,1)的有反函數的函數,它的反函數記為
。下面k總表示整數,定義f(x)如下:
1)定義f(k)=k+1,k
Z;
2)若2k<x<2k+1,定義f(x)=2k+1+
;
3)若2k+1<x<2k+2,定義f(x)=2k+2+
;
命題:如此定義的函數f(x)滿足函數方程f[f(x)]=x+2.
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在上面的函數中,函數
的選取有很大的任意性。下面是幾個例子:
例1.如取
(x)=x
(0<x<1),容易驗證此時f(x)=x+1
例2.如取
(x)=x 2 (0<x<1)和
(0<x<1),則f(x)為非線性函數。
例3.可以構造逐段線性函數f(x),如取![]()
五、培養(誘發)學生的靈感。在教學中,教師應及時捕捉和誘發學生學習中出現的靈感,對于學生別出心裁的想法,違反常規的解答,標新立異的構思,哪怕只有一點點的新意,都應及時給予肯定。同時,還應當應用數形結合、變換角度、類比形式等方法去誘導學生的數學直覺和靈感,促使學生能直接越過邏輯推理而尋找到解決問題的突破口。例如在一次不等式證明的復習課中,我舉了這樣一個例題:
。
問題的敘述如此簡潔!要證明這個不等式成立,似乎無從下手。但我讓學生觀察不等式的結構形式――指數式,指數式怎么辦?這時有學生說:化成對數式。這時我捕捉了學生的這一想法:
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在分析中尋找解題的靈感,在轉化中獲取解題的信息,應用數形結合,于是活的解法也就脫穎而出。
姓名:肖 瑛
年齡:28
身份:高中數學教師
職稱:中學二級
單位:江蘇省太湖高級中學(214125)
電話:0510―8931050
本人自2000年參加工作以來,一直擔任兩個甚至三個班的高中數學教學工作,做了三年班主任,同時兼任備課組組長,完成了一輪循環教學。平時在教學實踐中,不斷探索、不斷積累,參加的評優課獲得了校級、區級的一等獎,市級的二等獎。撰寫的《高中數學新課教學中“一分鐘教學法”的運用》獲得了“師陶杯”三等獎,《德育
數學?》獲得了全國中小學德育優秀論文評選交流材料二等獎,《構建民主、平等、和諧、互動的課堂結構》正在參評。
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