在数学课堂中培养学生的创新能力

在数学课堂中培养学生的创新能力世纪之交，科学技术迅猛发展，国际竞争日趋激烈，社会的信息化，经济全球化使创新精神与创新能力已成为影响我国民族生存的基本因素，教育是知识创新、传播和应用的主阵地，也是培养创新精神和创造性人才的摇篮，培养学生的创新精神将成为我国持续发展的不竭资源和增强综合国力的坚实基础，当今的时代，呼唤具有创新精神和创造力的人才。因此小学数学教学培养学生的创新意识，是实施素质教育的要求，也是社会发展的需要。为了每位学生的发展，为了中华民族的复兴，我们要提高从小培养学生创新意识的自觉性。在中小学教育中，课堂教学是实施创新教育的主渠道，也是实施创新教育成功的关键。如何使数学课堂顺应新世纪的要求，使数学课堂成为培养新世纪人材的坚实平台？这是摆在每一位从事数学教学的教师面前，极具有挑战性的课题。创造性人才的构成要素主要包括创新意识和创造力。创新意识是指学习者主动发现问题、积极探求解决问题的思路、方法，从而充分发挥自己的潜能的一种心理取向。创新意识是进行创新活动的出发点和内在动力，是创新能力的前提，也是形成创新能力的基础；创造力则表现为发现问题和解决问题的能力，创造力的核心内容是创造性思维。具有创造性思维的学生，能够以敏锐的洞察力和丰富的想像力，发现别人没有发现的知识和疑点；能够多侧面、多角度探究问题；热衷于科研和创作，处理问题时常可以另辟蹊径。创造从怀疑开始，怀疑就是思考，就是批判。思维的发散性，就是多角度、多侧面的思维方式。传统的教学方法有的是抑制甚至扼杀学生的创新思维。如教学时间和空间的程式化，使师生缺乏个性化的选择和自由；统一的学习方法抹煞了学生的思维个性；标准答案不允许学生尝试错误，更不允许批判思维、发散思维；过分依赖演绎的教学使学生跳不出教材和教师的手心等等。因此在教学中要适当调整教材结构和体系，加强创新思维方法和技巧的训练。如在教学中可以设置一些开放性问题运用大脑风暴法、力行法等创新思维方法进行解决等。简而言之，要引入创新教学。创新教学的特征之一是问题性。学生对问题产生困惑并产生求解问题的愿望，是创新教学的前提。教师要创造性地设置问题的情境，营造一种让学生发现问题、解决问题的氛围。在教师的引导下学生通过观察、讨论，独立地去发现问题，抓住问题的实质，从不同的方面、不同的思维方式，探求多种求解的途径。创新教学的特征之二是探究性。传统的教学活动以“告诉”的方式让学生“占有”人类已有的知识经验，造成了学生被动的接受方式。创新教学过程是师生共同探索的过程。教学中师生要积极开展双向交流，各抒己见，开放彼此对问题的认识、观点、看法，阐明各种观点、看法的原因和理由；平等、公开地进行讨论、验证各自不同的观点和看法。要让学生在探究的氛围中发现问题，总结规律。创新教学的特征之三是个性化。没有个性，就没有创造，就没有特色。创新教学的课堂要营造一个个性得以自由发展的宽松氛围。要使优生发挥特长优势，使后进生不因为有错误观点而受到热潮冷讽，要消除后进生对学习的“恐惧”，每个学生都体验到学习的快乐，享受到成功的喜悦。如讨论开放性问题，设计操作方案等都是创设创新氛围的好方法。二、小学数学课堂教学中培养学生的创新意识面向二十一世纪的创造性人才的主要特征表现为：独立性，好奇心，创新精神，竞争意识和健全人格。其中创新意识尤其重要，如何在小学数学课堂教学中培养学生的创新意识呢？我以为当从以下几方面考虑：1确立现代数学课堂教学的理念，培养学生的创新意识。传统的教育过分强调对学生的基础知识和一般专业知识的培养，是一种知识教育模式，它忽视创造精神、创新意识、创造能力和创造个性的培养；忽视对学生的专业适应能力、社会适应能力和人际适应能力的培养。然而，现代科学既高度分化又高度综合，科学创造和发明往往在边缘地带容易取得突破、获得成果。教育、培养创造性人才特别强调的是通才教育，强调科学、人文、艺术、技术等综合素质的训练，从而培养出更多的复合型人才。在传统的数学课堂教学中：教学目标强求一致多，教师照本宣科讲得多，自己启动问题多，让优生发言一问一答多，机械重复练习多，大课堂形式多。让学生动手少、启动问题少，智力活动少，多层次变式练习少，个人、小组学习交流少，困难生发言少，得到鼓励创新少。因此学生是被动地“填鸭式”地接受数学知识，大脑成了数学知识容器，沉重的负担压抑了学生学习数学的积极性，限制了学生主动地、生动活泼地发展，泯灭了学生的创造精神。我们应该让孩子们自己行动起来，成为学习的主人，主动地争取生动活泼地发展。现代小学数学课堂教学的理念：学生是学习的主人，是课堂上主动求知主动探索的主体，教师是教学活动的组织者、指导者、参与者。教为学服务，教的过程要顺应学的过程，教的效果应体现为学的效果。要改变传统的教学方式方法，实现数学教育的重心不但在数学知识上，还应该在培养人的发展上转移；从接受性学习向积极参与转移。因此“创新”应成为小学数学教学的一个指导原则，数学课堂教学要注入更多的，如主动性理念、现实数学理念、互动的理念、教师指导的理念，数与代数结合一起的理念、几何形体与空间结合一起的理念、现代教学技术与教具、学具优化组合运用的理念、水平原则等现代课堂教学的理念。努力实施全体参与、主体主导，启发探索、实践操作、互动合作、求异求优、民主愉悦、评价激励等原则。在课堂教学上创设情境，引导学生进行数学“再创造活动”，培养学生的创新意识。2充分发挥教师的主导作用和学生的主体作用，培养学生的创新意识。小学数学教学不应简单成为概念、法则、公式、解题方法掌握和熟练的过程。数学学习更应该具有探索性、思考性，鼓励学生参与数学，体验数学的学习过程。引导学生从具体的实例出发，在具体情境中提出自己的想法，对同一问题可以采用不同的方法。学生用自己的方法去探索问题、思考问题，学会运用旧知识掌握新知识，这本身就是一种创新。主动性是创新精神的本质反映，兴趣是主动性的源头，自信是主动性的基础，成功感是主动性的动力。学生的创新意识是在教师的指导和培养下，通过学习逐步形成的。为此，在小学数学课堂教学中，必须充分发挥教师的主导作用和学生的主体作用，要注意激发兴趣，为学生提供充分从事数学活动的机会，引导学生积极参与学习活动，让学生经历知识建构过程，让学生动手实践，自主探索与合作交流，帮助学生在观察、讨论、交流、猜测、归纳、分析和整理中去发现问题和提出问题，去探求解决问题的途径和方法，理解数学问题的提出，数学概念的形成和数学结论的获得，以及数学知识的应用。逐步培养学生的创新意识，同时体验数学思维的快乐。要重视培养学生的情感态度，要通过各种各样的教学活动，采取多种教学手段和方法，培养学生自尊、自信、大胆、主动和合作的精神，鼓励学生的成功感，使他们的创造性从低级向高级发展。使学生形成一种自觉的、主动的思维和行为去探索更多的数学未知领域，这种主动的探索精神，正是形成创造力最可贵的品质。根据素质教育的理论和再创造的学习理论和方法，优化数学课堂教学，培养学生的创新意识，关键在于确立学生在课堂教学中的主体地位，加大学生自主学习的力度。因为“自主”与“创新”是不可分割的，创新意识是建立在自主基础上的，自主是创新的前提，创新是自主的发展，没有“自主”就谈不上创新。学生的自主性越强其创新意识表现得越充分。所以，各个教学阶段要最大限度调动学生参与学习的主动性、积极性。因此，在课堂教学中，教师要充分发挥主导作用，创设情境，联系旧知，让学生自己揭示课题，拟定目标；指导学生操作感知，运用迁移，让学生自己发现规律，归纳方法；指导学生阅读课本，加深理解，让学生自己质疑问难，求异创新；指导学生独立思考，多层训练，让学生自己发现错误，纠正错误；指导学生通过检测，体验成功，让学生自己总结评价，鼓舞信心。因此，教学工作不仅要把学生当作教育的对象，更要当作发展的主体。教师的主导作用则应体现在以学生为主体的课堂环境中，同时，充分利用科研实验室的资源优势，为学生创造良好的实践环境。在教学工作中应大力倡导讨论式、启发式和研究式教育，重视培养学生学习的积极性、主动性和勇于探索的精神，并加强对学生进行创造性思维的训练。3、创设课堂情景，激发创新兴趣心理学的研究表明：兴趣和学习密切相关。兴趣是学习自觉性的起点，是智慧、灵感的源泉。一个人对某一方面的知识产生浓厚的兴趣，就会有强烈的求知欲，还会不遗余力地去追求，去探索，去创新。因此教师根据思维科学关于形象思维与抽象思维交叉进行和谐发展的原理，通过直观而形象的手段，启发学生通过各种形象化教学媒体的观察、思考，主动积极、生动活泼地感知教材。以其新颖性、趣味性、艺术性吸引学生的注意力，创设激趣的氛围，激发学生探索、创新的兴趣。例如在教学“分数的基本性质”时，教师以故事的形式导入新课：妈妈做了一个饼准备分给小明和弟弟吃。妈妈把饼平均分成三份，拿了其中的一份分给了小明；然后又取了这个饼的六分之二分给了弟弟。于是，兄弟俩闹起意见来了，说妈妈分得不公平。那么，究竟分得是不是公平呢?悬念，激励了学生的问题意识，同学们不由自主地展开了议论。纷纷发表自己的见解，有个别学生甚至联想到商不变性质，并由此找到新的解释、新的结论。教师耐心听取学生的看法，保护、引导学生创新思维的发展。这样借助教学手段，自然而然地、新颖有趣地引入课题，引导学生进入教学情景，激发学生的创新兴趣。4、实践动手操作，点燃创新灵感学生思维的特点是从感性认识开始，然后形成表象，通过一系列的思维活动，上升到理性认识。现代教学论主张，要让学生动手做科学，而不是用耳朵听科学。因此，在教学过程中放手让学生通过自己的操作、实验、计算、推理、想象，可以使学生在主动探索的过程中悟得解决问题的策略，体验成功的喜悦，点燃创新的灵感。CAI为学生提供丰富多彩的感性材料，设计让学生动手做数学的数学实验环境，营造实验、观察、分析思考的空间，让学生通过实践活动获得知识，增长能力。例如，圆的面积计算公式的推导就是一个相当复杂的问题，我们可以让学生动手把圆形纸片等分成八份，再拼成近似长方形或梯形等，然后让学生在投影仪上显示操作过程，接着运用计算机模拟剪拼，出示演示界面将圆越分越细。这样就点燃了学生创新的灵感，最后学生们想象如果把圆面分得很细很细，拼成的图形将会怎样这样，剪纸操作、投影显映、计算机演示，学生想象多种手段相结合，将一个复杂的化圆为方，化曲为直的问题在有限的时空内得到解决。如此借助CAI手段，不仅可以引导学生通过操作独立探究、创新，还有机地向学生渗透了极限的思想。在课堂教学中，可以开展“说一说”、“摆一摆”、“做一做”、“想一想”等教学活动，满足学生的心理需求。例如，让学生通过数实物抽象自然数的概念，让学生通过量物体的长度认识小数，通过平均分的活动认识分数同时运用各种教具和多种媒体参与教学活动。多媒体教学可让学生带着问题去看图，去听课、思考，使学生眼、耳、手、口、脑有机结合起来，既开发了智力，启发了思维，又可以从生活实际中点燃创新的灵感。传统教学存在讲得多、做得少、训练少、动口动手少、实际操作更少等弊端。而交互式多媒体教学则可以弥补这种不足。比如说通过鼠标的交互使用为学生直接提供了动手学习的机会，学生对这种教学媒体很感兴趣，主动积极地参与整个教学过程。不少研究表明，充分地调动人的各种感官协调地获取知识比单一的感官刺激要更加容易、更加深刻、更加牢固，有利于培养学生主动学习的积极性，提高学生实际操作能力，激励创新。5、巧设问题，激活创新思维创新思维是创造能力的核心，培养学生的创新思维是培养其创造能力的中心环节。创新思维更多地表现于直觉思维和发散思维。有了问题，学生的思维就有了方向，也就有了思维的动力。教学中教师要发挥各种教学手段的优势，不断地创造问题情景，激活学生思维，启发学生的发散思维和直觉思维，以民主平等的态度对待学生，保护和激励学生创新的欲望，促进其创造能力的发展。多媒体具有丰富的表现力，向学生展示丰富、典型的感性材料突出观察点，揭示现象的本质。应用多媒体教学技术，可把课堂教学过程真正转变为学生发现信息、捕捉信息、加工信息、研究问题、掌握学习方法、增长知识的过程，使学生感受、探索和发现未知，让学生主动地学，创造性地学，从而主动获取知识，同时又培养了学生的创新意识。而质疑的基础是要对知识内容有一定程序的理解与思考。学生能够质疑，是主动学习的一种表现，更是培养创新意识所不可少的。例如：“已知几倍的数，求一倍的数的应用题”一课，在多媒体课件展示一群兔子（白兔2只，灰兔8只）后，引出质疑：根据图中白兔和灰兔的只数，你想到什么？你能提出什么问题？学生大胆地提出了许多问题，教师让学生解答后引入新课。在这一过程中通过对一些具体材料的发散性质疑，既复习了旧知识，又培养了创新意识。6、扎实基础知识，活跃创新思维扎实的基础知识是学生学习和掌握专业知识与技能技巧的基点，是创新素质形成的基础。知识策略就是在创新教学中不能忽视基础知识的教学，而要以基础知识为载体，把创新素质的培养目标落实在知识点的教学上。要求学生既要勤奋学习基础知识，又要注意掌握创新方法。要求教师在教学时既要引导学生加强各知识点之间的联系，创造性归纳和综合，又要引导学生运用创新方法去构建知识结构，形成知识网络，提高分析问题和解决问题的能力。根据儿童的年龄特点，小学生的分析综合能力比较差。在小学数学教学中，概念、法则、规律等既是重点，又是难点，这些知识具有一定的抽象性，给学生形成新的认知结构带来困难。而教师采用CAI动态图像演示，在“动”中引路，动态地显示出事物演变的过程，把整个知识形成的过程展现在学生的眼前。这样，不仅能把高度抽象的知识直观演示出来，而且其突出的较强的刺激作用有助于学生理解概念的本质属性。在这基础上，教师引导学生在实践中自行思考、探索，可促使学生的创新思维更加活跃，以自建新的认知结构。例如，在“长方形、正方形和平行四边形”的教学中对长方形概念的认识，教师借助CAI优势充分展示知识的发生、发展和形成过程，突出概念的要点：显示长方形，建立总体印象；分步显示长方形的形成，展示知识的发生过程；连续显示知识的发生过程，启发学生自己创新，自行推测归纳概念；按CAI显示过程使学生再认概念，且强化概念中“四条线段”“围成的”“四边形”等要点的理解。这样利用CAI的演示功能把复杂的概念分解为直观形象的简单信息，利于学生自行探索、展示思维、归纳概念、理解概念。在长方形特点的教学中，CAI更以它得天独厚的动态演示画面使学生形象、准确地理解“对边相等”这一特点，而“四个角都是直角”这一特点，就可启发学生自行研讨实践而获得。从而培养了学生的自学能力，使之在自学中创新。CAI鲜明的动态演示将那些静止的孤立的东西活动起来，从而使学生较容易地找到事物间的联系，顺利建构，并使学生利用已有的知识、能力和方法去独立探索获取新知识，培养学生探求知识的能力，活跃学生创新的思维。同样的教学方法，采用不同的教学手段其效果不同。多媒体能够把教材中抽象的内容变成动画直观的形式，让学生更直观地理解知识，教学的重点和难点迎刃而解，使数学课变得形象、易学，不再抽象枯燥了。教学中，运用多媒体变抽象为直观，通过向学生展示教学情景，呈现思维过程，提供丰富的感知、表象，构成一个活跃