基于学生创新思维培养的高中数学教学策略

2024-04-22 13:40秦萍
中国教师 2024年4期
关键词:教师应探究思维

秦萍

创新思维是人类思维的一种高级形态,是人在一定知识、经验和智力基础上,为解决某种问题,运用逻辑思维和非逻辑思维,突破旧的思维模式,通过选择重组,以新的思考方式产生新设想并获得成功实施的思维系统[1]。它包括发现新事物、提示新规律、创造新方法、解决新问题等思维过程,主要表现在主动性、独创性、求异性、发散性和综合性等方面。数学教育与人的创造力的关系甚为密切[2]。数学具有高度抽象性、严谨逻辑性和广泛应用性特点,对学生创新思维的培养具有特殊的作用。因此,在高中数学教学中,教师要夯实学生的数学基础知识和基本技能,关注学生基本数学活动经验,设计和实施一系列培养学生创新能力的教学活动,为学生的终身学习和发展打下坚实的基础。

创新思维能力是学生在学习和未来发展中不可或缺的重要能力。教师应创设可以激发学生创新性思维的环境,提供相应学习材料,构建促进学生创新思维发展的教学过程,优化师生关系,营造和谐的创造氛围,从而更大程度地拓展学生数学思维能力的发展空间。

一、以数学任务为驱动,培养学生的探究精神

以数学任务为驱动,实质上是将数学问题的解决作为教学的核心。从某种角度来讲,任务是问题的具体表征,学生的好奇心和求知欲往往由此而生。数学任务可以激发学生的主动探究精神。教师应充分考虑学生的心理特点,通过在教学中设置数学任务,设定明确的探究目标,有效激发学生的学习动机,培养学生解决问题的能力,让学生在解决问题的过程中自然地产生探究需求,进而培养他们的创新思维。

在教学中,教师设置的数学任务是应该具有教学逻辑连贯性的问题,以此引导学生体验数学知识的发生发展,理解数学知识的本质,建构知识学习的逻辑关系。教师将“创设情境—设计任务—自主探索”作为教学主线,以任务为载体,让学生根据所学知识,探究问题解决路径,完成学习任务。创设情境:教师通过设置适当的情境,使学习相对更加生动形象,对学生的知识联想起到积极的促进作用,唤醒学生的相关知识和经验;设计任务:教师根据教学大纲,设计适合学生进行探究的任务,明晰学生探究目标;自主探索:教师引导学生就相关问题进行深入探讨,掌握相关知识。

例如,在教授“幂函数的图形与性质”这一章节时,教师采用任务驱动的教学方式十分合适。学生在之前学习二次函数和一次函数的过程中,已经对函数的相关知识有了初步的认识,包括分析函数的图像特征、性质、定义域和值域等。此外,学生已经学会了如何从具体事例归纳出一般规律的技巧,所以,在研究幂函数的过程中,他们很自然地会产生一系列疑问。由于学生已经具备了相关的基础知识,这一部分内容可以交由学生进行自主探究,进一步加深对幂函数的理解。

二、发挥教师的引导作用,培养学生的怀疑精神

疑是创新的起始、思维的开端[3]。教师在培养学生怀疑精神中扮演着关键角色,教师不仅是课堂设计的主体,而且是学生学习过程中的引导者。在教学过程中,教师应当充分发挥规划、引导和支持的作用,成为学生学习过程中的“得力助手”。要培养学生的怀疑精神,教师在教学过程中要鼓励学生敢于提出问题,并引导他们自行分析、解答疑惑,给予学生支持,鼓励学生保持怀疑态度,对学生的不同意见保持开放态度,不轻易否定。

一是要营造民主、平等、自由的教学环境,鼓励学生敢于质疑。在教学中,教师应放低姿态,充分尊重学生,鼓励他们大胆表达个人观点,勇于对教师、同学和课本提出疑问。当学生进行思考和探索时,教师应积极参与讨论,对学生的质疑表现出支持和认同,积极投身于与学生的共同任务执行中,避免仅作为旁观者的角色。

二是确保学生拥有足够的时间去质疑和思考。教师应充分给予学生怀疑的时间,使其有机会提出疑问。在教学设计中,教师应巧妙融入能引发学生怀疑的元素。同时,在解决问题的过程中,教师需要细致地观察学生的反应。当学生显得困惑或有疑虑时,教师应当及时调整时间安排,确保学生有恰当的时机去深思、发现问题并提出质疑。

三是教授学生怀疑的角度,让学生有怀疑的对象。尽管教师课前充分准备,仍难以完全预测学生对数学任务的反应。当教师在任务设计与教学中设置了可质疑的点,而学生未能察觉时,教师应发挥引导作用,提示学生可以从哪些方面进行怀疑。

教师在课堂教学中应确保:(1)学生在知识探索和应用的每个阶段都能积极参与,体验完整的探究过程。(2)在学习过程中,学生的主导地位应得到充分发挥,同时教师也应扮演关键的引导者角色。在设计学习任务时,应考虑学生的自主学习需求,并为他们提供充足的时间和空间,确保问题设置呈现递进的结构。(3)激发学生的学习积极性。在执行学习任务时,教师应成为学生的合作伙伴,强调教学过程中的平等互动,共同面对各种挑战,并一起分享重要的发现和成果,以此激励学生更加积极地参与学习。

三、用單人任务,给予学生独立思考的空间

单人任务是培养学生独立思考能力的有效手段。单人任务具有自主性,学生在完成任务的过程中可以根据自己的兴趣和节奏,拥有较大的自主权;具有独立性,强调学生的独立探究,鼓励他们自主寻找资源和方法来解决问题;具有创新性,学生需要发挥创造力,提出独特的解决方案;具有反思性,任务完成后,学生有机会进行自我反思,总结经验教训。

在教学中,教师应深入理解教材内容、学生的实际状况、教学目标、关键概念、教学方法、课堂实施步骤以及评估标准,根据任务的性质,巧妙区分哪些活动更适合小组合作,哪些则更适合学生单独进行,以此达到最佳的教学成效。在某些情况下,在学生通过独立思考后获得的知识,往往掌握得更扎实[4]。教师应当精于把适宜个人深思的教学素材转变为富有探索性的问题,确保学生有充足的时间和环境进行自我反思。

教师在设置单人任务时,要从学生认知最近发展区入手,依赖学生的独立思考、实际体验、分析归纳,在对任务仔细的分析和理解中、在不断的猜想与假设中、在反复的调整和验证中、在结论的概括与思辨中,使学生的思维品质不断提高。

单人任务为学生提供了一个自主探索的学习环境,有助于培养学生的自主学习能力。在完成数学任务时,学生需要独立运用已学知识,进行逻辑推理和创新思考。这种独立解决问题的经历不仅能够增强学生的自信心,而且能够激发学生的好奇心和探索欲,促使他们在数学学习中更加主动和深入。

四、用开放性的数学任务,增强学生思维的独特性

在布置数学任务时,教师应减少简单重复的题目,采用开放性的数学任务来拓展学生的思考范围,激励他们进行创新性思考。在布置这些开放性任务时,教师不必完全提供所有已知条件、问题和解决方法,这种做法实际上可以激励学生从各种视角和层面进行创造性的思考,从而得到多样化的答案。对于缺少明确条件的开放式任务,学生小组合作讨论较为适宜。在小组互动中,学生得以相互借鉴,将个人的新想法汇集成集体的智慧。在小组协作的环境中,教师要建构一个开放的讨论氛围,鼓励学生在小组内分享观点。

在教授“概率”概念时,教师可以通过模拟实际生活中的场景来吸引学生的注意力。例如,可以设想一个商场抽奖活动,30张奖券中有3张为头奖。教师可以提出问题:如果小明是第一个抽奖的人,他抽中奖的概率是多少?这种与学生日常生活紧密相关的情境能够有效提升学生的学习动力,使他们更加積极地参与讨论和探索,从而促进学生与同伴及教师之间的深入交流。

课堂教学是激发和培育学生创新思维的关键场所。教师不能满足于具体的学科知识,还要揭示知识背后相关联的其他知识等,使得课堂教学成为“多维营养”的源泉。高中数学内容丰富,必修课程涵盖函数、代数与几何、统计与概率及数学建模等,这些内容相互关联。因此,教师应具备对高中数学内容的全面与深刻洞察,理解不同章节之间的相互联系。在设置数学任务的过程中,教师需要巧妙地整合零散的知识点,帮助学生构建起对学科知识的宏观理解,通过整理章节内容的逻辑顺序,建立一个连贯的知识框架,确保各个概念在逻辑上相互关联,布置综合性的学习任务。这种方法有助于学生系统化地吸收和记忆知识,更加便捷地在不同概念间建立联系、适应变化、进行转换和整合,进而促进他们对学科知识的全面理解,此外,这也有助于培育学生的多角度思考能力,增强他们思维的敏捷性和灵活性。

参考文献

[1] 匡长福.创新原理及应用[M].北京:首都经济贸易大学出版社,2004:10.

[2] 张楚廷.数学与创造[M].大连:大连理工大学出版社,2008:239.

[3] 傅一凡.任务驱动教学法在高中思政课中的运用研究[D].武汉:华中师范大学,2021.

[4] 林崇德.创造性心理学的几项研究[J].山东师范大学学报(人文社会科学版),2014,59(6):2.

(作者单位:山东省青岛市城阳第二高级中学)

责任编辑:李莎

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