高中數(shù)學(xué)思維培養(yǎng)

時間:2022-03-07 03:23:00

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高中數(shù)學(xué)思維培養(yǎng)

1.培養(yǎng)創(chuàng)新意識的原則

1.1激活數(shù)學(xué)創(chuàng)新欲望

創(chuàng)新欲望是人類與生俱來的一種本能。小孩子天生的對神話故事,童話世界的向往,以及喜歡游戲等等都是一種創(chuàng)新欲望的體現(xiàn)。人的活動都是有目的的,而目的都是為了需要的滿足。所以說,需要是人的活動總動力、總根源(也稱內(nèi)在驅(qū)力)。學(xué)生的需要是多種多樣的,如求知的需要、理解的需要、美的需要、創(chuàng)造的需要、自我實現(xiàn)的需要等。在數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中,必須充分考慮學(xué)生自身的各種心理需要,每一具體教學(xué)環(huán)節(jié)的實施,都應(yīng)以滿足學(xué)生的需要為行動目標(biāo),從學(xué)生的實際需要出發(fā),實施差異教學(xué),以特定的教學(xué)方式和行為引發(fā)學(xué)生探究、創(chuàng)新的需要。學(xué)生一旦形成了這種需要,并能深刻體驗這種需要,就會形成一種滿足這種需要的內(nèi)部動力,推動學(xué)生去創(chuàng)造性地學(xué)習(xí)和思考,充分地開發(fā)自己的潛能,能使人的創(chuàng)造心理活動全部都處于亢奮狀態(tài),為人的創(chuàng)新能力的形成和發(fā)展提供不竭的能源。創(chuàng)新人才都有一種追求普遍規(guī)律、樂于探索、愛好創(chuàng)新的欲望和需求。但學(xué)生的數(shù)學(xué)創(chuàng)新欲望最初只是一種朦朧的、潛藏的、無意識的本能,它沒有明確的、穩(wěn)定的指向,它需要教師在教學(xué)中來激活它,可以說,學(xué)生的數(shù)學(xué)創(chuàng)新欲望在很大程度上是數(shù)學(xué)教育的產(chǎn)物。它的強弱完全取決于后天所受的教育和熏陶。通過教師的正確引導(dǎo)和有效誘發(fā),學(xué)生的數(shù)學(xué)創(chuàng)新欲望會得到強化,創(chuàng)新本能會被逐漸激活,學(xué)生的數(shù)學(xué)創(chuàng)新活動的行為指向也會更為鮮明、穩(wěn)定,其行為目的也更加確定突出。在強烈的數(shù)學(xué)創(chuàng)新欲望的支配下,才會有積極的創(chuàng)造性思維和堅定的創(chuàng)造性實踐。從數(shù)學(xué)創(chuàng)新欲望的激活到強化的過程,我們不難發(fā)現(xiàn),數(shù)學(xué)教育在其中起著決定性的作用。教育是一把雙刃劍,它既可以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性,也可以扼殺學(xué)生的創(chuàng)造性,作為數(shù)學(xué)教育,應(yīng)將學(xué)生創(chuàng)新欲望的激活作為培育創(chuàng)新意識的第一要義,在教學(xué)中要很好的保護并激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的求知欲、好奇心及學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣,鼓勵學(xué)生獨立思考,不斷追求新知,發(fā)現(xiàn),提出,分析并創(chuàng)造性地解決問題,使數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)成為再發(fā)現(xiàn)、再創(chuàng)造的過程。

1.2激發(fā)數(shù)學(xué)創(chuàng)新情感

數(shù)學(xué)創(chuàng)新活動不僅僅是激烈的智力活動,更是強烈的情感活動。因此,要培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)創(chuàng)新意識,就不能不重視學(xué)生數(shù)學(xué)創(chuàng)新情感的激發(fā)。數(shù)學(xué)創(chuàng)新過程絕非冷冰冰的智力活動過程,缺乏生動的、豐富的、充滿活力的情感因素,沒有火熱的創(chuàng)新情感動力,數(shù)學(xué)創(chuàng)新活動是無法展開的。從數(shù)學(xué)創(chuàng)新欲望的激活到數(shù)學(xué)創(chuàng)新意識的形成,整個過程無不蘊藏著創(chuàng)造者的情感因素。事實上,“創(chuàng)造涵容著為推進人類文明進化而選擇的崇高性、獨特性兼?zhèn)涞膭?chuàng)新目標(biāo),涵容著為提高人類美學(xué)價值而投入創(chuàng)新過程的高尚情操,涵容著為增進利他精神而盡情發(fā)揮的開拓風(fēng)貌,涵容著為優(yōu)化個體的創(chuàng)造性社會功能而認(rèn)真掌握創(chuàng)新技巧的熱情,涵容著為追求永恒的價值目標(biāo)而把自我短暫的人生化為人類文明序列的磊落胸懷。”

1.3培養(yǎng)數(shù)學(xué)創(chuàng)新觀念

數(shù)學(xué)創(chuàng)新觀念較之?dāng)?shù)學(xué)創(chuàng)新欲望、數(shù)學(xué)創(chuàng)新情感,更趨于穩(wěn)定、持久。它一旦形成,就難以改變,就會穩(wěn)定、持久地影響創(chuàng)造者自身;是一種穩(wěn)定的、積極的創(chuàng)新心理傾向,它使數(shù)學(xué)創(chuàng)新內(nèi)化為創(chuàng)造者的一種需要,形成慣性,形成自然??梢哉f,數(shù)學(xué)創(chuàng)新觀念的確立,標(biāo)志著數(shù)學(xué)創(chuàng)新意識的形成。但數(shù)學(xué)創(chuàng)新觀念的確立,絕非一朝一夕就能完成,它是在數(shù)學(xué)教育的影響下,長期積累,長期滲透,在潛移默化中逐漸形成的。中學(xué)階段是培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)創(chuàng)新觀念的關(guān)鍵時期。中學(xué)生正處于智力發(fā)展的黃金時期,也是身心發(fā)展和世界觀、人生觀、價值觀形成的最重要時期。因此教師應(yīng)因勢利導(dǎo)、因材施教,創(chuàng)設(shè)良好的教育條件,調(diào)動各種積極因素,促進學(xué)生數(shù)學(xué)創(chuàng)新觀念的形成。

我們知道,想象力是引導(dǎo)學(xué)生創(chuàng)造性思維的源泉,人類思維中無與倫比的想象力是使科學(xué)不斷進入未知領(lǐng)域的原始動力。而觀察力是激發(fā)學(xué)生創(chuàng)造思維活動的關(guān)鍵。因而,提供原材料讓學(xué)生去觀察、思考,發(fā)揮學(xué)生的想象力,是培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)創(chuàng)新精神的嶄新途徑。而原材料從何而來,我認(rèn)為,重新認(rèn)識教材,從中挖掘創(chuàng)新素材,發(fā)揮知識的智力因素,從而創(chuàng)設(shè)教學(xué)活動情景,激發(fā)興趣,鼓勵學(xué)生奇思異想,進行創(chuàng)新探索,培養(yǎng)創(chuàng)新精神。我們學(xué)習(xí)和掌握數(shù)學(xué)知識,比如,學(xué)習(xí)一個重要定理,我們不僅要求學(xué)生掌握定理的條件和結(jié)論,知道它的重要用途,認(rèn)識定理證明的思想方法,理解其中的運算和推理技巧,關(guān)鍵還要深刻理解定理反映的事物本質(zhì),正如馬克思指出的,尤其數(shù)學(xué)知識中豐富的有關(guān)事物發(fā)展和變化的唯物辨證法思想。這大量的智力因素,讓我們站在巨人的肩上,看得更遠。這大量的智力因素,正是我們培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維能力的智力源泉,也是啟迪我們進行創(chuàng)新思維活動的根據(jù)。

在平常的課堂教學(xué)和課外創(chuàng)新活動輔導(dǎo)中,我是通過以下幾個途徑進行創(chuàng)新意識的培養(yǎng)。

2.培養(yǎng)創(chuàng)新意識的途徑

2.1善于歸納總結(jié),形成知識及能力框架。

高中數(shù)學(xué)的特點概括地說,有以下三點:1、知識的抽象性大。在初中學(xué)習(xí)的“函數(shù)”的基礎(chǔ)上,高一又要學(xué)習(xí)“集合”、“對應(yīng)”、“映射”等更為抽象的知識。高一的立體幾何也削弱了直觀性而突出了抽象性和空間的想象能力。這就是說思維要從直觀,經(jīng)驗型向抽象,理論型過渡。2、知識的密度增大。由于年齡的增長,接受能力、理解能力也在提高。同時高中數(shù)學(xué)教材的內(nèi)容多而雜,這就決定了高中數(shù)學(xué)每節(jié)課的內(nèi)容較初中時要多,即密度加大了。教師在教法上也隨之有所變化。初中時教師常常把知識掰開揉碎地細講,同時還選相當(dāng)數(shù)量的習(xí)題去鞏固這一知識;而在高中卻常常是在新知識的開始階段,例題即有一定的坡度。尤其強調(diào)知識的“以舊帶新”和“橫向,縱向的溝通、聯(lián)系”。一節(jié)課下來,似乎是聽懂了,但一遇到作業(yè)常常感到知識的運用不熟練,思路不通暢。似乎總感到新知識沒有完全掌握,更新的知識又接踵而來。3、知識的獨立性大。初中知識的系統(tǒng)性是較嚴(yán)謹(jǐn)?shù)?,平面幾何尤其如此,這個系統(tǒng)給我們學(xué)習(xí)帶來了很大的方便。因為它便于記憶,又適合于知識的提取和使用。因此,平面幾何的知識使人長久不忘,記得清,用得上。但高中的數(shù)學(xué)卻不同了,除了立體幾何、解析幾何有個相對明確的系統(tǒng)(與平面幾何相比也不成體統(tǒng)),代數(shù)、三角的內(nèi)容具有相對的獨立性。因此,注意它們內(nèi)部的小系統(tǒng)和各系統(tǒng)之間的聯(lián)系成了學(xué)習(xí)時必須花力氣的著力點,否則,綜合運用知識的能力必然會欠缺。正因為高中數(shù)學(xué)的以上特點,要讓學(xué)生能學(xué)到知識的真諦,就要讓學(xué)生內(nèi)化知識,讓學(xué)生學(xué)會形成系統(tǒng)的知識結(jié)構(gòu)和能力框架。在教學(xué)中,我試著讓學(xué)生整理知識的縱橫關(guān)系,找出所學(xué)知識的易錯問題,總結(jié)解題方法。我想,這些做法是創(chuàng)新的第一步,既鞏固了知識和能力,又接觸了搞科學(xué)研究的初步方法。最后,鼓勵學(xué)生把自己的成果形成文章。如附錄一就是學(xué)生的成果。

2.2發(fā)展求異和批判思維,開發(fā)創(chuàng)新潛能。

人的創(chuàng)新意識主要依靠求異思維,沒有求異,就無所謂創(chuàng)新。盡管學(xué)生的創(chuàng)造性沒有客觀的價值,但對學(xué)生自己來說,從主觀上看是新的,研究過程是創(chuàng)造性的,故發(fā)展學(xué)生的求異思維是開發(fā)其創(chuàng)新潛能的重要途徑。教學(xué)中發(fā)展學(xué)生的求異思維的方法:一是引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會從不同的角度觀察問題,引導(dǎo)學(xué)生多角度、全方位地觀察、探索,進而發(fā)現(xiàn)知識內(nèi)在的本質(zhì)和規(guī)律,從而教給學(xué)生思維的方法。二是啟發(fā)學(xué)生用多種思路解答問題。從不同的角度觀察問題,就會有不同的解題思路,通過比較可選擇出最佳思路。三是鼓勵學(xué)生打破常規(guī),標(biāo)新立異。常規(guī)是我們認(rèn)識問題和解決問題的一般方法。教學(xué)要在掌握常規(guī)的基礎(chǔ)上,讓學(xué)生突破常規(guī),敢于設(shè)想創(chuàng)新,敢于標(biāo)新立異。要多給學(xué)生發(fā)表獨立見解的機會,允許學(xué)生隨時改變自己的說法和做法。激勵學(xué)生突發(fā)奇想,發(fā)現(xiàn)新問題,提出新問題,開發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新潛能。四是重視發(fā)散思維的訓(xùn)練。在高中教材中,由于是面對中學(xué)生,很多問題的處理要顧及到全體學(xué)生的接受能力,對于學(xué)有余力的同學(xué),就應(yīng)該鼓勵他們從多的角度加以研究,并撰寫出論文。如對兩圓方程相減所得直線方程的幾何意義,溫斌生同學(xué)在老師的指導(dǎo)下就進行了深入的研究,并撰寫出論文,該文章在市科技創(chuàng)新大賽中獲得二等獎。該文章見附錄二。

2.3通過定理推廣,加強知識間的聯(lián)系,培養(yǎng)探究能力。

由于普遍性的規(guī)律寓于具體的事物中,因此我們在證明一個定理后,應(yīng)該探究此定理能否推廣,這對于豐富知識,深化認(rèn)識,提高解題能力是很有益的。譬如由三角形內(nèi)角和到n邊形內(nèi)角和,由(a+b)2的公式到(a+b)n的展開式,由sin2a的公式到sinna的公式等等。對于這些問題的研究,必然大大提高我們的認(rèn)識水平和解題能力。定理的推廣實際上是一個由特殊到一般的深化認(rèn)識的過程。當(dāng)我們證實了一些特殊的形(或數(shù))的某種特性以后,再將條件一般化,采用類比或經(jīng)驗歸納的方法猜想結(jié)論,然后設(shè)法證明(肯定或否定)這一猜想。如果猜想得到證實,那么定理就推廣了。這種推廣既有對以前所學(xué)定理公式的推廣,從而得到高中的數(shù)學(xué)定理,如把平面幾何的一些定理、公式引申到立體幾何,如從勾股定理到余弦定理等等,既加深了新舊知識的聯(lián)系,也能因此容易找到證明的途徑,培養(yǎng)了類比能力;也有把現(xiàn)有課本的定理結(jié)論加以深化或引申,或者是由此及比,或者在不同數(shù)學(xué)范疇的類推,或者是有簡單到復(fù)雜,有具體到一般。如把函數(shù)的奇偶性引申到函數(shù)圖象中心對稱和軸對稱;某種結(jié)論能否在幾種圓錐曲線中同時得到體現(xiàn),某些定理能否推廣到一切自然數(shù)(或整數(shù)、有理數(shù)、實數(shù)),從而得到更一般的形式,如此等等。利用課本的資源,在老師的引導(dǎo)下,再加以廣泛閱讀有關(guān)材料,有效地拓寬知識面,擴展學(xué)生視野,培養(yǎng)了學(xué)生的興趣,鍛煉了學(xué)生的探究能力。

2.4培養(yǎng)應(yīng)用意識,開展研究性學(xué)習(xí)

培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力是高中數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)的又一重要內(nèi)容,加強研究性學(xué)習(xí)是實現(xiàn)由應(yīng)試教育向素質(zhì)教育的一個重要途徑。建構(gòu)主義認(rèn)為,學(xué)生學(xué)習(xí)新的知識時,是通過個體對知識單元的經(jīng)驗解釋把知識轉(zhuǎn)變?yōu)樽约旱膬?nèi)部表述,知識的獲得是學(xué)習(xí)個體與外部環(huán)境交互作用的結(jié)果,學(xué)習(xí)是一種建構(gòu)的過程。因此,數(shù)學(xué)研究性課題的開展,必須遵循以學(xué)生的發(fā)展為本的原則,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)和使用知識的興趣,培養(yǎng)學(xué)生分析和整理信息的能力,培養(yǎng)學(xué)生實事求是和理論聯(lián)系實際的科學(xué)態(tài)度,發(fā)展創(chuàng)新精神,培養(yǎng)探索研究能力和應(yīng)用所學(xué)知識解決實際問題的能力。用于數(shù)學(xué)研究性學(xué)習(xí)的材料應(yīng)是建立在學(xué)生現(xiàn)有知識經(jīng)驗基礎(chǔ)之上,能夠激起學(xué)生解決問題的欲望,體現(xiàn)數(shù)學(xué)研究的思想方法和應(yīng)用價值,有利于營造廣闊的思維活動空間,使學(xué)生的思路越走越寬,思維的空間越來越大的一種研究性材料。數(shù)學(xué)研究性學(xué)習(xí)的材料不僅僅是教師自己提供的,而且教師應(yīng)鼓勵學(xué)生通過思考、調(diào)查、查閱資料等方式概括出問題,甚至可以通過日常生活情景提出數(shù)學(xué)問題,進而提煉成研究性學(xué)習(xí)的材料。在研究性學(xué)習(xí)的過程中,學(xué)生是學(xué)習(xí)的主人,是問題的研究者和解決者,是主角,而教師則在適當(dāng)?shù)臅r候?qū)W(xué)生給予幫助,起著組織和引導(dǎo)的作用。每學(xué)完某一章節(jié)的內(nèi)容,老師就會布置一個課題,或者讓學(xué)生通過生活實踐自己設(shè)立課題加以研究。如學(xué)完線性規(guī)劃問題,讓學(xué)生去研究食堂的窗口設(shè)置和菜譜安排問題;學(xué)完數(shù)列問題,讓學(xué)生去研究按揭問題以及收集有關(guān)金融知識;學(xué)完解析幾何,讓學(xué)生設(shè)計工程問題等等。通過這些實際問題的接觸,使學(xué)生認(rèn)識到數(shù)學(xué)在生活中無處不在,增強了學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣和動力,更重要的是發(fā)揮了所學(xué)知識的作用,同時為了解決問題而加強學(xué)習(xí)和研究。

總結(jié)以上的體會,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意思不是空中樓閣,要在老師的引導(dǎo)下緊扣教材,發(fā)揮教材的功能以及老師的導(dǎo)向作用,經(jīng)過一段時間的訓(xùn)練,學(xué)生掌握了數(shù)學(xué)研究的一些方法,思維的翅膀就會越來越硬,飛得越高。法國教育家朗格說得好:“教育的最終目的不是傳授已有的東西,而是要把人的創(chuàng)造力誘導(dǎo)出來,將生命感、價值感‘喚醒’,一直到精神生活運動的根?!弊屛覀円黄鹋?,共同造就一個創(chuàng)新的民族。