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文档简介
初中数学教育中科技创新思想的培养 张矿齐 最近几年,教育改革的话题方兴未艾。最主要的议题是取消中 考和高考,让学生从学习的重重枷锁下解放出来,进行创新能力的 培养。同时,调整教以适应新时期社会发展的需要。随着数学学习 内容的增删,数学教材的选取更贴近学生生活的实际,因为与实际 生活联系越来越密切,学生学习数学的兴趣越来越浓,数学课堂教 学也更加充满活力,数学学习的内容更为丰富。除了传统的有理数、 一元一次方程等有关知识外,增加了空间图形的认识,数据的统计 收集等内容。有理数一章侧重培养学生的数感、符号感、直线和角 一章则侧重学生的空间观念培养、数据的收集与整理这章重在培养 学生的统计观念,学生的应用意识、推理能力的培养则体现在其它 章节。 当然,学以致用,学习的目的不是为了模仿,而是为了进一步 的创新。以下就数学教育中的科技创新思想的培养浅谈自己的体会。 一、空间想象力的培养 学生的空间观念的培养,因为空间想象力使学生的创新思维的 源泉。这也是新课程改革的重要特色。而新课程标准把“空间 观念”作为义务教育段培养学生初步的创新精神和实践能力的一个 重要学习内容。传统的几何课程,内容差不多都是计算和演绎证明, 尤其是初中数学中的几何,几乎成了一门纯粹的关于证明的学问。 表面上看是遵循了“数学是思维的外在体现”这一传统要求,但实 际上学生的思考积极性、主动性在此过程中被无情地扼杀,更妄说 创新思维能力了!数学应有的人文功能、应用功能得不到有效的发 挥挖掘。尤其是贻误了对学生空间想象力的培养的最佳时期。 事实上,空间想象力是创新思维所必需的基本要素,如果没有 空间想象力几乎谈不上任何发明创造。因为许许多多的发明创造都 是以实物的形态呈现的,作为创作设计者首先要先根据自己的想象 出发在脑海里勾画待设计的样本,然后根据想象设计出实物模型, 再根据创作需要和设计物品的特点进行必要的精雕细琢,直至最后 完善定型。 发明创造新是一个充满丰富的想象力和创造性的探索过程,这 个过程也是人的创新思维不断地在二维和三维空间灵活转换、利用 直观观察进行之间思考和间接思考的过程,空间想象力在这个过程 中起着至关重要的作用。所以,明确空间想象力的作用、认识空间 想象力的特点、发展学生的空间想象力,对培养学生初步的创新精 神和实践能力是十分重要的。这就是新课程标准把“空间想象 力”作为义务教育阶段重要的学习内容的原因。 按照新课改标准描述的空间想象力的主要体现,其具体要 求是: 能由直观实物的形状想象出几何图形,由几何图形想象出实 物的图像,进行几何体与其展开图、展开图之间的转化。 能根据条件作出立体模型或画出图形。 能从较为复杂的图形中分离出基本的图形,并能分析其中的 基本元素以及它们的联系。 能用语言或者公式描述实物或者几何图形的运动和变化。 能采用恰当的方式描述物体间的位置关系。 能运用图像形象地描述问题,利用直观来进行思考复杂问题。 在有关几何的章节教学过程中,要求学生动手操作的地方多, 经历体验的地方多,因此在教学互动中要充分发现挖掘图形的现实 模型,引导着鼓励学生自己动手操作,自主探究,合作交流,以积 累有关图形的经验记忆和创新思维的启发,发展学生的空间想象力。 为此,在学习之初,应多鼓励学生多动手,勤思考,多想象,再思 考创新。例如,在展开正方体表面展开的教学中,可以鼓励学生先 观察正方体,再想象它的展开图,并把脑海里所想的图形画出来, 然后再动手操作,这样才能充分培养学生的空间想象力。 二、推理能力的培养 教学标准要求的演绎推理能力就是我们熟知的猜想,证明 和归纳,而合情推理则是指借助归纳、类比、分析等手段得出结论。 在初中阶段它是我们分析研究问题和解决问题的重要手段。 在初一第二学期第二十章有关“平行线与相交线和平移”教学 中,我明确要求学生通过观察、操作(包括测量、绘画、平移等) 、 想象、推理、交流等过程,进一步发展空间想象力,培养学生的推 理能力和有条理的描述表达能力。在第十四章三角形中的边角关 系 、第十五章的全等三角形 、第十六章轴对称图形与等腰三 角形 、第二十章四边形 、第二十三章相似形等等,都是涉 及到演绎证明的几何图形。在学习每一个章节中都要充分联系现实 生活中的模型,对每一个细节都要求学生细细体会,分析每一步演 绎推理的必要性和合理性,以培养学生的推理能力和辩证思想。 三、应用意识的培养 初中义务教育阶段的数学学习,关于应用意识的刻画,主要在 以下三个方面体现。 1、认识现实生活中蕴涵着大量的数学信息,而数学教材中也有 比较多的科技信息,在教学中要重视数学是自然科学之母的地位。 要经常给学生以数学是科学技术研究创新的基础,数学在现实世界 中有着广泛的应用,要培养学生的学以致用的意识。 2、面对实际问题时能主动尝试着用数学的角度,运用知识和方 法寻求解决问题的策略。 3、面对新的数学知识时,能主动寻找其实际背景,并探索其应 用价值。 例如:在第七节“利用三角形全等测距离”的教学中,我并没 有直接利用那位老人讲述的故事,而是带去了一个被压过的易拉罐, 几根细钢丝和一团线。我说我很想知道那个易拉罐上两个点 A、B 之 间的距离(两个不能用刻度尺量出,又不凹在里面的点) ,让学生想 办法。本来我以为这个问题可让学生好好地思考、争论一番的,可 你不得不相信现在小孩子的聪明,经过几次设计方案的被否定,很 快有同学从我带去的材料上想到了利用全等来测距离。他们用刻度 尺找出两根钢丝的中点,再用线把它们的中点固定在一起,把一边 的两个端点分别放在 A、B 两个点上,让另一个同学量出另两个端点 的距离就可以了。当问他为什么会这样想时,他很爽快地回答:因 为现在我们学的是全等三角形,所以我就想利用全等三角形来解决 这个问题。 通过几个巩固练习后,再让学生听一个经历过战争的老人讲述 故事,讲到一半时可让学生先动脑筋想方法,并把自己的想法记录 下来,再继续听完故事,并进行讨论。可惜的是在自己设计时,我 看到学生在纸上又画又写,有自己的一套方案,可听完故事后,没 有一个同学再愿意发表自己的意见了,问其原因,异口同声的回答 是:没有那个战士想的方法好。一节课下来,学生不但经历了自己 设计和与同学交流即自主探索、合作交流,同时也让每个学生在自 我设计之余与别的设计方案进行了比较,找出了方案的优劣之处, 丰富了数学活动的经验,也提高了思维水平,同时学生的应用意识 也得到很好的培养。 第十六章是轴对称图形与等腰三角形 。这一章的学习是为了 让学生欣赏体验轴对称在现实生活中的广泛应用和丰富的文化价值。 在丰富的现实情境中,经历观察、折叠、剪纸、图形欣赏与设计等 数学活动过程,进一步发展空间观念。同时结合现实生活中典型实 例了解并欣赏物体的镜面对称,增进学习数学兴趣。 在本章的教学中,我们会发现原来身边有很多轴对称现象,对 此学生也有同感,他们不但能发
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