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【中圖分類號】G612 【文獻標識碼】 A 【文章編號】 1006-5962(2012)06(a)-0049-01
學生創新能力的培養不是一蹴而就的,它需要一個長期的培養過程。在日常的課堂教學過程中我們的初中數學教師要時刻保持警惕,一旦發現可以培養學生創新能力的機會就要牢牢抓住。那么,究竟如何在初中數學課堂教學中培養學生的創新能力呢?筆者總結幾點論述如下。
1 鍛煉協作精神,培養學生的創新人格
鍛煉學生的協作精神,是培養學生創新人格,甚至創新能力的重要保障。學生的協作精神在分層次教學當中體現得最為明顯,在對全班進行分層之后,建成不同的小組也是很必要的,這樣做有利于學生之間的相互協作。
筆者曾經做過一個教學實驗:對于小組成員的構成,我在實驗中是這樣選擇的,每一個小組由一名A層學生、兩名B層學生、一到兩名C層學生來構成,每個小組的成員大致在4-5名之間,我的實驗班上一共有49名學生,一共分成了11個組,6組l-2-l式(1A,2B,1C),5組l-2-2式(1A,2B,2C)。這樣的分組方式,主要是為了好中差學生之間的相互學習與幫助。在一個學期當中,小組中的成員是固定不變的,因為過于頻繁的成員變換會造成小組的動蕩,不利于學生的交流。在實際的教學過程當中,我還引入了小組競爭的機制,因為簡單的分組并不能增強學生之間的交流和溝通,必須在外部強大的壓力下,他們之間才會相互合作的更加緊密。關于構建小組之間的競爭是比較頭疼的,因為1-2-1式和1-2-2式小組的人員構成不同(分別是4人和5人)和小組數不同(分別是7組和5組),單是論考試的分數,不容易比較,如果再加上關于學習態度的考評,因為小組人數較多,就更加難以統評。因此,我決定根據實際情況,將11個小組按組員人數分為兩部分,分別起名叫“小組”和“大組”,于是我的班里有6個“小組”和5個“大組”。各個小組之間的競爭以及兩個組別之間的競爭都會造成學生們的相互協作與創新。
2 創設適宜情境,孕育學生的創新意識
在課堂這塊主陣地上,根據不同的教學內容和教學對象,精心創設教學情境,組織學習活動,可以在完善學生認知結構的同時,啟發學生自主學習,培養學生的探索精神,增強創新意識,發展創新能力,全面提高課堂教學質量。
例如:在學習《三角形全等的判定》時,首先讓學生回顧全等三角形的定義及全等三角形的性質是什么。根據全等三角形的定義,要判定,必需具備什么條件。接著,讓學生根據兩個全等三角形的定義,猜測一下要判定兩個三角形全等是否必須是三條邊對應相等和三個角對應相等,如果不是,要判定兩個三角形全等,至少需要幾個什么樣的條件呢?并說明理由。
“需要五個條件即可,因為由三角形內角和定理可證明第三個角也相等。”
“需要三個條件,即三條邊對應相等即可,用拼一拼的方法就能得到結論。”
……
問題提出后,學生眾說紛紜,爭論不休。這樣創設猜測情境,每個學生很容易參與到教學內容上來。最后,再用幾何畫板的測量方式,讓學生用動畫方式驗證兩個三角形重合的結論。此時,教師要把學生猜測的結論及時命名為“×××同學的×××定理”,讓學生品嘗到成功的喜悅。像上述這樣,教師通過巧妙地利用新舊知識的聯系來設置猜測情境,引導學生通過探索來進行創新學習,能逼使學生思維入路,使學生感到新知識不難,從而激發學生嘗試探索新知識的欲望,讓學生充分參入到發現問題和解決問題中來。這樣教學,不但激發了學生的興趣,激活了學生的思維,學生的創新意識也得以培養。
3 提高參與意識,鍛煉學生的創新思維
提高學生的參與意識,鍛煉學生的創新思維是培養學生創新能力的關鍵。因此這就要求每一個學生都要在學習的過程中加強自己的參與意識,重視與老師的交流、與同學的交流,找出自己的不足,努力改進自己的學習方法,從而在提高學習效率的同時不斷鍛煉自己的創新思維,提高自己的創新能力。
比如在“中心對稱圖形”這節課當中,為了使學生更好的養成創新思維,我在課堂上參考其他老師的教學經驗,設計了一堂后來被學生成為神奇的教學課。
A.上課伊始,我沒有說任何話,只是在黑板上用白粉筆畫了一個40cm×40cm的網狀格子,將里面用線條等分成16份。每一個小格子10cm×10cm。并對每一個小格子進行由左到右、由上到下的編號。——此舉為吸引學生的注意力。
B.然后對編號為2、4、5、12、13、15的小格子,用黑板擦予以擦掉,與其他格子公用的線條,并不擦掉。其實只是去掉了6個10公分的小邊,但是圖形變成了學生們都比較陌生的不規則多邊形。——此舉為誘發學生的好奇心。
C.對剩下的不規則多邊形,我問同學們知道這是什么標志嗎?沒有一個學生能夠回答我,這也在我預料之中,盡管他們知道今天要學習的內容是“中心對稱圖形”。他們依然還是不明白他們的老師葫蘆里賣的是什么藥。接著我有用藍色粉筆將不規則多邊形的所有內部和外部線條涂成藍色(其實原本就可以用藍色粉筆來做整個圖形,只是我本人在課堂下面試過幾次,純粹的藍色黑板上顯現的十分不清楚,而先用白色粉筆再用藍色粉筆則避免了這一情況的發生)。——此舉誘發學生的創新思維。
課堂上對中心對稱圖形的引入,關鍵是以學生日常生活中經常見到的圖形作為講解的對象,一來學生會感到親切,二來學生會感到新奇,作圖中的每一步驟都有利于學生創新思維的培養。
4 結語
以上幾點只是筆者的粗淺總結,在初中數學課堂教學中培養學生創新能力的策略還有很多,在此就不一一做以闡述。總之,創新能力的培養是初中數學課堂教學的關鍵,我們一定要把握好教學的尺度,在教學中積極開動腦筋,不斷培養學生的創新能力。
參考文獻
一、激發嘗試興趣,讓學生在“樂”中求學
古人云:“知之者,不如好之者,好之者,不如樂之者。”學生是學習的主體,學習的最好動力是對學習產生興趣,這樣。學生才能自覺主動地進行學習活動,只有激發學生強烈的嘗試興趣,才能為學生創新意識的萌發創造良好的條件。那么,如何激發學生學習的興趣呢?
1.精心創設情境,激發好奇心和求知欲
教師可以用提出需要解決的問題或設置懸念來進行。例如,教學“一元二次方程根與系數的關系”時,讓每個學生寫出任意的一元二次方程(≥0),然后讓他們猜想兩根之和、兩根之積。教師接著快速地說出答案。對此,學生會感到非常驚訝,老師怎么會知道?用的是什么好方法?經常采用這種方法,學生就會產生迫切的需要,增強學生探索新知的積極性。
2.創設多種情景,引發思維興趣
在教學中盡可能地為學生提供動手、動口、動腦的機會,讓學生在“動”中思維,在“玩”中學習,在“做”中形成系統的知識網絡。例如,教學“圓周角”時,讓學生操作:把橡皮筋的兩端用圖釘固定在硬紙板上,另一端系著筆,把繩子拉直畫一圈就會畫出一個圓,接著讓學生把繩子換成橡皮筋再畫,結果畫不成―個圓,此時教師拋給學生兩個問題:為什么畫不成呢?形成一個圓要具備什么條件呢?經過同學討論評價,得出“定點、定長”這兩個條件。通過動手操作,不但使學生對所研究的問題理解更深刻,記憶更牢固,而且,能激發學生的學習興趣,激發學生創造的積極性。
二、鼓勵學生質疑,讓學生在“問”中求學
問題是數學的心臟,是數學思維的起點。古人云:“為學患無疑,疑則有進,小疑則小進,大疑則大進。”問能使學生主動去學習,問能解惑、問能知新,問能使學生去發現、去探索、去創造,所以在教學中應給學生創設“疑”的情景,多給學生質疑的時間和空間。
質疑的前提是保護學生生疑、提問的積極性,這就需要教師發揚教學民主。只有民主才能解放最大多數人的創造力,而且使最大多數人的創造力發揮到最高峰。對學生提出的問題不管是簡單的還是復雜的,是幼稚的還是超課標的,都要做到有問必答,要始終對學生的提問給予積極的評價。講課時,應允許學生隨時提問。
讓學生質疑問難有多種方法:
1.新課導入時讓學生發問
愛因斯坦說過,提出一個問題比解決一個問題更重要。導入新課時教師有意識地創設一種情景,把學生帶人問題的情景。使學生產生求知的需要。
例如,教學“圓的認識”時,利用多媒體屏幕演示:一個人利用繩子在地面上畫了一個大大的圓,看后,教師出示課題“圓的認識”,然后讓學生相互提問,老師傾聽:為什么這樣能畫成一個圓?這種畫法在書本上畫很麻煩,有沒有更好的方法?圓有什么特征等問題,學生會在自己的提問中激發思維,激發求知欲。
2.學習新知時讓學生提問
少年兒童本身就具有好發現、求知欲強的心理特點。根據這種特征,學習新知時要把學生置身于問題的情境中,使他們成為一個問題的探索研究者。例如,教學“分式的基本性質”時,同學們都知道了分式的分子和分母乘以或除以相同的不為零的數或整式,分式的大小不變。教師可啟發學生:你還想到分式會有其他變式嗎?這時,善于思考的學生可能會提出:分式的分子和分母都加上或都減去一個相同的數,它的大小會不會變?問題一提出,同學們跟上討論,教師要及時表揚這種敢于質疑的精神,然后和學生們一起討論解決這個問題。
3.運用知識時鼓勵學生大膽問
學生學了薪知識,掌握了一些新方法后,不能讓學生機械地模仿解題,而是要根據學生的心理,要最大限度地挖掘學生潛在的智力因索。驅動學生去質疑問難。在學完“平行四邊形”后,針對“正方形的面積計算”,學生掌握了公式“s=a2”的前提下。鼓勵學生思考:還有沒有其他方法?特別優秀的學生可能會提出:“能否用菱形的面積公式?”,這時,組織學生去討論,很快問題就會得到解決。(因為正方形是特殊的菱形,所以可以用菱形的面積公式去計算)
三、引導學生猜想,讓學生在“思”中求學
猜想是由一種事物想到另一種事物,即由此及彼。它的特點在于通過形象的彼此聯結,而達到對事物認識的目的。猜想是合理思維的關鍵,是探索發明創造的前提。在數學課堂教學中,思考的過程,實際上就是問題在思考中得以解決的過程,因此要積極引導學生去猜想。
例如,教學“勾股定理”時,讓學生首先回顧直角三角形兩個銳角之間的關系(兩銳角互余),然后讓學生猜想它的三條邊有什么關系?讓學生通過具體的幾個實例測量,再經過討論。最后形成共識。再如,教學“梯形的面積”公式推導時,讓學生猜想:梯形的面積公式怎樣推導?學生相互討論,有的說把它割成長方形,有的說把它分成兩個三角形……然后讓學生拿出準備好的梯形白紙進行操作實驗。師生一起分析討論,得出梯形的面積公式。
巧用平臺、多元啟發,培養學生創新素養
創新能力、創新思維的培養有賴于良好的創新素養,而創新素養是學生持續性創新思維發展的基礎,只有有效地把握Scratch特點才能夠塑造學生的基本創新素養。
1.童趣生動、操作簡單,易于激發學生的創新興趣
創新的動力源于對某一事物的興趣,興趣可以引導學生源源不斷地思辨求異求新,能夠激發學生內在的創作欲望與持續動力。
目前,中小學生在數字終端設備上的興趣點,多集中在玩游戲或看動畫等多感官刺激的內容上。以往的程序設計語言因書寫代碼、記憶指令而顯得枯燥無味,而Scratch采用積木式編程,童趣生動、操作簡單,減少了對大量命令與代碼的記憶,提供了趣味學習的契機,卡通的畫面、親切的模塊指令都易于激發學生的學習興趣,讓學生專注于效果的設計,易于激發學生更廣泛的興趣,讓他們做出“炫目”的作品,更易于提高其興趣的持續度。
2.代碼開源、直觀可視,易于培養學生的觀察能力
觀察能力是創新的基礎,也是學生模仿、學習的重要前提技能。培養學生的觀察能力在傳統計算機教學中已有初步體現,但礙于軟件功能的欠缺,往往需要教師反復演練才能夠讓學生觀察到。這其實降低了學生觀察能力培養的層次,觀察能力的培養在于學生自主地發掘尋找自身與目標的差距,進而實現作品的完善。
Scratch開源的特點為學生觀察能力的培養提供了無限可能,隨著線上Scratch作品的不嘣齠啵學生有能力自主尋找有興趣的作品進行模仿學習。在這個過程中,學生需要觀察角色、代碼等,從而實現作品。同時,通過Scratch所見即所得的特點,學生還可以快速比較、尋找自身與目標作品或創作設想的差距,進而觀察尋找更多的不足之處。在這個過程中,學生的觀察能力得到了一個較高層次的培養。
3.化繁為簡、由易入難,易于鍛煉學生的持久意志
創新往往是艱辛坎坷的,沒有持久意志的人往往到達不了終點。因此,磨練學生的創新持久意志尤為重要。
許多看似復雜的游戲程序或動畫,都可以通過Scratch化繁為簡輕松實現,這使得學生的積極性被提高,同時其創作的持久性也得以延續。教師在教學時也應遵循化繁為簡、由易到難的原則,在學生掌握基本原理、簡單程序的基礎上,讓其充分體驗成就感。由于Scratch的功能豐富,學生經過長時間的努力同樣可以實現非常復雜的程序。教師也可以逐步增加開發作品的時間,通過組織如創意馬拉松、編程1小時等活動,進一步磨練學生創作的持久意志。
4.多元融合、面向實際,易于啟迪學生的問題意識
問題意識是創新的星星之火,但以往傳統教育中卻缺乏對問題意識的培養。學生不知為何提問,也不知如何提問,出現這種情況的主要原因就是教師所教內容往往脫離了學生的實際。
Scratch拉近了學生作品與實際生活的距離。同時,Scratch多模塊、多元化元素的融合,使得學生針對同一問題可以提出不同的解決方案或設計方案,這為每個學生提出個性化問題提供了可能。為了有效啟迪學生的問題意識,教師在選擇學習活動時要盡量貼合學生的實際,這樣才會更易于啟發學生去思考問題、解決問題。
5.面向對象、接近實際,易于培養學生的系統分析能力
系統地分析問題的能力是創新的關鍵要素。信息技術學科作品要接近生活實際或直面生活實際,因此在設計制作作品時,學生往往會遇到許多復雜的問題,所以如何系統地分析出問題的關鍵、梳理出解決問題的總體框架是信息技術學科的核心素養所在。
Scratch能使學生從指令語法中擺脫出來,使其更專注于設計,從背語法代碼轉向問題解決,轉向對復雜現象背后邏輯關系的分析與研究。另外,Scratch基于對象化的編程結構模式,包含了角色造型設計、情節設計、對象分析、程序設計、硬件搭接、測試調試等多方面的任務,這就需要學生具有系統分析問題的能力,才能駕馭這種工具。教師應以此為契機,有效訓練學生分析問題的能力,強調整體觀察、把握要素、挖掘本質、探尋規律,從而解決一系列問題。
突破傳統、創新教學,激發學生創新思維
1.模仿遷移促進類比思維
Scratch代碼開源的特點使得學生便于觀察模仿學習。因此,對于一些講之繁瑣、做之簡易的方法或算法,教師可以讓學生進行案例模仿式學習。雖然這是一種“山寨”的過程,但學生要將東西模仿得像樣,在操作的同時也需要有一定的思考。教師引導學生在此基礎上梳理總結,形成一套系統的、完整的方法,并通過其他同類案例進行遷移、應用、鞏固甚至變化提升,這其實就是一種最簡單的創新模式,也可以認為是一種“山寨創新”。例如,在教學《變臉》一課時,筆者讓學生先觀察軟件中自帶的案例“蕩秋千”,再根據這個案例進行提煉方法的模仿制作,培養了學生類比創新的思維。
2.單點發散引發聯想思維
聯想思維的特征就是從某一事物想到與之有一定聯系的其他一種或多種事物,其過程類似于煙火單點發散。Scratch本身的設計思想就有發散的趨向,從其開源、分享的精神出發,每個人開發的作品都可以為他們的學習再創造。像“小貓創意秀專網”,每個原始作品后,其后每個再開發的作品都像一棵大樹一樣生長出去,發散出更多、更有趣的作品,這種思想與聯想思維不謀而合。Scratch所具有的多種類指令、多樣的媒體表現形式為學生的發散思維提供了良好的環境,教師要給予的就是類似思維導圖式的發散引導。
3.創意設計倒逼想象思維
想象思S是利用頭腦倉庫中所存儲的已有信息構筑新的形象思維。想象力是想象思維的基礎,而Scratch本身貼合學生設計,元素豐富,功能強大,易于激發學生的潛在想象力。學生會不自覺地整合所學知識,根據自己的創意設計出與眾不同、天馬行空的作品。教師要想培養學生的想象思維,在教學時就必須給予學生合適的主題,并有一定的空間留白,讓學生自主創作。
4.充分交流互碰靈感思維
創新的火花離不開瞬間的靈感,學生的靈感思維也存在很多差異,而靈感的有效與否也需要反復的斟酌。因此,在Scratch教學中,如何激發學生有效的靈感思維值得教師深思。首先,學生的靈感往往來自教師,給學生充分的預設或許會帶給他們許多靈感。例如,動畫影片、游戲活動等都會啟動學生的靈感。另外,一個有效的互動交流會將是一次靈感的大豐收,靈感的互相激發,能夠有效促進學生成幾何倍數地爆發靈感思維。在這樣的互動交流會中,教師既要成為學生積極思維的守護者,又要成為有效思維的把關者,既要鼓勵學生,又要正確引導,這樣才能逐步提升學生的靈感思維。
提升學生創新素養及創新思維的途徑
通過初期的教學實踐與課外應用的探索,筆者認為可以通過以下幾種途徑有效應用Scratch提升學生的創新思維。
1.開放課堂,構筑自由學習時空
要使課堂開放,主要應考慮兩方面:一方面,教學模式要不拘泥于課堂的時間空間,可以通過開展網絡活動、社區活動等延伸至課外;另一方面,所學的內容要貼近生活,易于掌握,易于聯想,便于實施。例如,“小貓抓魚游戲”“畫花”“飛機大戰”“打地鼠”等游戲動畫設計,都是學生所熟知的,同時又有足夠的空間給予他們拓展,因此有利于實現對學生創新思維的培養。
2.提供資源案例,培養獨立思維
學生的創新思維培養更多地依賴于學生的自主學習。為此,筆者所在團隊開發了Scratch微課、區域Scratch教材、主題資源站點等配套資源內容,為學生提供了多種自學素材,進一步促進了學生自主學習、獨立探索、獨立思考能力的培養。
3.構筑線上平臺,實現創新分享
學生的創新需要通過交流實現思維的分享、碰撞、再創新,因此筆者所在團隊通過構建區Scratch在線分享平臺,很好地利用Scratch的特點將學生的創新作品快速地到站點上并傳播出去,給予學生新的啟發,通過這種接力式的、競賽化的創新模式,激發了學生自主創新、持續創新的潛能,促進了其發散思維、靈感思維的訓練。
4.形成多種模式,培養思維素養
學生的思維培養有賴于教師的教學培養模式。經過實踐,筆者所在團隊發現運用以下幾種教學方法可以對學生的思維素養有所提升:一是針對復雜游戲程序類的六步教學法,重點培養學生系統分析、聯想想象思維;二是針對多樣游戲類的單點發散教學法,重點培養聯想發散思維;三是針對核心技法、算法類的模仿遷移教學法,重點培養學生的觀察模仿能力、類比思維等;四是針對軟硬件結合類的創新設計教學法,重點培養學生的綜合實踐能力、靈感創新、逆常規創新思維等;五是針對學生主題化自由制作類的交流分享教學法,重點培養學生基本的創新道德、類比創新、靈感創新等思維。教師通過多種模式,在課程設計中訓練和提升學生的思維素養。
5.開設創客活動,挖掘創新潛能