林國(guó)本
【摘要】在核心素養(yǎng)培養(yǎng)背景下,數(shù)學(xué)教師在關(guān)注創(chuàng)新能力的同時(shí),要以數(shù)學(xué)課堂為依托,以教學(xué)內(nèi)容為依據(jù),應(yīng)用多種策略,組織多樣活動(dòng),引導(dǎo)學(xué)生積極體驗(yàn),使其發(fā)揮創(chuàng)新能力,探究、掌握數(shù)學(xué)知識(shí),同時(shí)順其自然地發(fā)展創(chuàng)新能力,提升核心素養(yǎng)發(fā)展水平.本文重點(diǎn)論述培養(yǎng)高中學(xué)生創(chuàng)新能力的數(shù)學(xué)教學(xué)策略,創(chuàng)設(shè)情境教學(xué),激活認(rèn)知?jiǎng)訖C(jī);融入思想方法,進(jìn)行數(shù)學(xué)探究;呈現(xiàn)開放性試題,靈活解決問(wèn)題;加強(qiáng)變式教學(xué),鼓勵(lì)解法創(chuàng)新,培養(yǎng)創(chuàng)新思維.借此助推學(xué)生發(fā)展創(chuàng)新能力,提升核心素養(yǎng)發(fā)展水平.
【關(guān)鍵詞】高中數(shù)學(xué);核心素養(yǎng);課堂教學(xué)
創(chuàng)新能力是當(dāng)代中小學(xué)教育核心素養(yǎng)的核心,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力是當(dāng)下新課標(biāo)改革的重中之重.創(chuàng)新能力是做出新成就或解決新問(wèn)題的能力,這種能力對(duì)學(xué)生有著重要影響.高中數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)不同于初中數(shù)學(xué)學(xué)習(xí),學(xué)生學(xué)習(xí)并掌握高中數(shù)學(xué)知識(shí)、獲得能力等都需具備創(chuàng)新思想,創(chuàng)新能力要在長(zhǎng)期的高中數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中培養(yǎng).讓高中學(xué)生在學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)時(shí)發(fā)揮創(chuàng)新能力作用,自主發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)知識(shí),建構(gòu)自己的認(rèn)知;會(huì)發(fā)揮創(chuàng)新能力作用,多角度分析問(wèn)題,探索多樣方法,靈活地解決問(wèn)題,強(qiáng)化數(shù)學(xué)認(rèn)知,提升問(wèn)題解決能力.基于此,在實(shí)施高中數(shù)學(xué)教學(xué)時(shí),教師要把握核心素養(yǎng)培養(yǎng)時(shí)機(jī),立足核心素養(yǎng)與創(chuàng)新能力的關(guān)系,以課堂為依托,以教學(xué)內(nèi)容為基礎(chǔ),組織多樣活動(dòng),促使學(xué)生體驗(yàn),潛移默化地發(fā)展創(chuàng)新能力.文章基于高中數(shù)學(xué)教學(xué)經(jīng)驗(yàn),就如何落實(shí)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力進(jìn)行如下探討.
1?創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境,激活認(rèn)知?jiǎng)訖C(jī)
學(xué)生創(chuàng)新的誘因有很多,認(rèn)知?jiǎng)訖C(jī)是其中之一[1].教學(xué)情境是進(jìn)行外部刺激的“工具”,即有效的教學(xué)情境可以激活學(xué)生的認(rèn)知?jiǎng)訖C(jī).在認(rèn)知?jiǎng)訖C(jī)的作用下,學(xué)生會(huì)大膽創(chuàng)新,分析、解決問(wèn)題,由此建構(gòu)良好的認(rèn)知.所以,在培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力時(shí),教師可以依據(jù)教學(xué)內(nèi)容,創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境,激活學(xué)生的認(rèn)知?jiǎng)訖C(jī).
例如?在“指數(shù)函數(shù)”課堂上,教師創(chuàng)設(shè)如此情境:“試想或計(jì)算一下,將一張足夠大的厚度為0.01mm的白紙進(jìn)行對(duì)折,一共對(duì)折30次.最后你們猜測(cè)這張白紙會(huì)有多高呢?是比珠穆朗瑪峰高?還是比珠穆朗瑪峰低?”在已有認(rèn)知的作用下,大部分學(xué)生覺得0.01mm厚的白紙很薄,就算將它對(duì)折30次,也無(wú)法超過(guò)珠穆朗瑪峰.帶著如此認(rèn)知,一些學(xué)生開始進(jìn)行想象、計(jì)算.在此過(guò)程中,學(xué)生們發(fā)現(xiàn):“對(duì)折一次相當(dāng)于兩張,再對(duì)折一次相當(dāng)于四張.以此類推,對(duì)折30次相當(dāng)于2的30次方張.如此進(jìn)行計(jì)算,可以得到結(jié)果:10737.41824米.”當(dāng)學(xué)生代表給出如此答案時(shí),其他學(xué)生感到震驚,產(chǎn)生了認(rèn)知沖突,紛紛提出問(wèn)題,如“是怎樣計(jì)算出這個(gè)結(jié)果的?”“0.01mm厚的紙對(duì)折30次,其厚度真的會(huì)大于珠穆朗瑪峰的高度嗎?”在如此問(wèn)題的作用下,學(xué)生們興致高昂,迫切地想解決此問(wèn)題.于是,教師引導(dǎo)學(xué)生們探究指數(shù)函數(shù)內(nèi)容.在高中數(shù)學(xué)新課教學(xué)的探究學(xué)習(xí)過(guò)程中,教師巧妙地設(shè)計(jì)合理的教學(xué)情境,讓學(xué)生在現(xiàn)有的認(rèn)知理解下發(fā)現(xiàn)新舊知識(shí)的沖突,發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有的知識(shí)無(wú)法理解將要學(xué)習(xí)的新知識(shí),并在教師創(chuàng)設(shè)的情景中體驗(yàn)到學(xué)習(xí)的困惑,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)新知的欲望.在他們的認(rèn)知沖突中,學(xué)生會(huì)維持一定的思維理解的積極性,嘗試用不同的方法解決其他問(wèn)題,由此切實(shí)地走進(jìn)了數(shù)學(xué)課堂.在此之際,學(xué)生們做好了發(fā)展創(chuàng)新能力的準(zhǔn)備,有利于提升創(chuàng)新能力發(fā)展水平.
2?融入思想方法,進(jìn)行數(shù)學(xué)探究
數(shù)學(xué)思想方法是數(shù)學(xué)學(xué)科最為基本的內(nèi)容,是數(shù)學(xué)創(chuàng)新思維得以深入的直接動(dòng)因[2].有效掌握、運(yùn)用數(shù)學(xué)思想方法,可以更為全面地認(rèn)知數(shù)學(xué)事物,更為靈活地解決數(shù)學(xué)問(wèn)題,由此提升數(shù)學(xué)認(rèn)知水平和創(chuàng)新思維水平.鑒于此,在培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力時(shí),教師可以依據(jù)教學(xué)需要,融入數(shù)學(xué)思想方法,助力學(xué)生探究.
探究數(shù)學(xué)知識(shí)是數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的重中之重.數(shù)學(xué)思想方法是學(xué)生探究數(shù)學(xué)知識(shí)的“工具”.如,數(shù)形結(jié)合思想便于學(xué)生們實(shí)現(xiàn)“數(shù)”與“形”的互換,降低知識(shí)探究難度,“直觀”地發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)知識(shí),輕松地建構(gòu)認(rèn)知.所以,在數(shù)學(xué)課堂上,教師可以以數(shù)學(xué)知識(shí)探究為切入點(diǎn),融入數(shù)學(xué)思想方法.
例如?在“橢圓的簡(jiǎn)單幾何性質(zhì)”課堂上,教師融入了數(shù)形結(jié)合思想.如在探究橢圓的對(duì)稱性時(shí),教師先讓學(xué)生觀察橢圓的圖形特征(圖1).
在高中數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中,涉及數(shù)學(xué)思想方法的教學(xué)內(nèi)容有很多,甚至在很多平時(shí)的練習(xí)題中都有它們的影子.作為教師需要通過(guò)大量的教學(xué)機(jī)會(huì)讓學(xué)生感受到數(shù)學(xué)思想方法給高中數(shù)學(xué)課堂學(xué)習(xí)、解答問(wèn)題帶來(lái)的實(shí)際體驗(yàn),活躍學(xué)生的思維能力,從而夯實(shí)數(shù)學(xué)基礎(chǔ),有效培養(yǎng)創(chuàng)新思維,發(fā)展創(chuàng)新能力.
3?鼓勵(lì)解法創(chuàng)新,培養(yǎng)創(chuàng)新思維
核心素養(yǎng)的落實(shí)最終體現(xiàn)在學(xué)生對(duì)知識(shí)的應(yīng)用,而解題正是學(xué)生對(duì)知識(shí)應(yīng)用的主要體現(xiàn),適當(dāng)?shù)慕忸}訓(xùn)練不僅能深化學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解程度,還能幫助學(xué)生達(dá)到“學(xué)以致用”的目的,因此筆者非常注重學(xué)生的解題訓(xùn)練,通過(guò)精選例題,讓學(xué)生思考一題多解,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新、批判以及自我反思,發(fā)現(xiàn)創(chuàng)新解法,培養(yǎng)其良好的核心素養(yǎng),提升其思維創(chuàng)新能力.
常規(guī)解法利用周期函數(shù)的概念對(duì)四個(gè)選項(xiàng)進(jìn)行一一驗(yàn)證,要花一定的時(shí)間進(jìn)行運(yùn)算;創(chuàng)新解法1通過(guò)觀察四個(gè)選項(xiàng)歸納出四個(gè)選項(xiàng)的一般特征,再進(jìn)行求解,體現(xiàn)了從特殊到一般的數(shù)學(xué)思想;創(chuàng)新解法2借助數(shù)學(xué)直觀取符合一般性的特殊函數(shù)較快地排除(A),(B),(C),很好地體現(xiàn)了特殊與一般的數(shù)學(xué)思想在選擇題中的應(yīng)用.通過(guò)以上兩種創(chuàng)新解法提高了學(xué)生的解題析題能力,培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新思維,真正把數(shù)學(xué)抽象、數(shù)學(xué)建模、直觀想象等核心素養(yǎng)落到實(shí)處.
4?加強(qiáng)變式教學(xué),培養(yǎng)創(chuàng)新能力
在落實(shí)核心素養(yǎng)時(shí),教師要明確如果要讓學(xué)生深入學(xué)習(xí)和掌握數(shù)學(xué)知識(shí),僅僅依賴課本知識(shí)是有局限性的.因此教師在教學(xué)過(guò)程要善于結(jié)合課本內(nèi)容巧妙設(shè)置變式教學(xué).變式教學(xué)就是將問(wèn)題的呈現(xiàn)方式進(jìn)行改變或者將條件或結(jié)論進(jìn)行改變,而問(wèn)題的本質(zhì)屬性不變的一種創(chuàng)新教學(xué)方式.這種教學(xué)方式可以幫助學(xué)生對(duì)知識(shí)進(jìn)行系統(tǒng)構(gòu)建、歸納總結(jié)、提升拓展.同時(shí)通過(guò)變式將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用到解決問(wèn)題中,可以有效提高學(xué)生的解題析題能力.其次通過(guò)圖形變式可以克服學(xué)生的思維定式,改善學(xué)生一成不變的被動(dòng)學(xué)習(xí)方式,提高學(xué)生的思維靈活性,可以達(dá)到以不變應(yīng)萬(wàn)變的最佳學(xué)習(xí)狀態(tài).
通過(guò)一題多解,一題多變的形式將知識(shí)串聯(lián),歸納方法,讓學(xué)生在循序漸進(jìn)、自然生成的解題過(guò)程中感知數(shù)學(xué)知識(shí)、數(shù)學(xué)思想.這樣不僅使學(xué)生的核心素養(yǎng)得到落實(shí),而且能夠培養(yǎng)他們的合作精神和自主探究能力,讓學(xué)生從中體驗(yàn)成功的喜悅.教師只是學(xué)習(xí)的參與者、合作者、引導(dǎo)者.在重視強(qiáng)化雙基的同時(shí),更關(guān)注知識(shí)的生成以及應(yīng)用數(shù)學(xué)的意識(shí)和數(shù)形結(jié)合思想、數(shù)學(xué)轉(zhuǎn)化與化歸能力的培養(yǎng).同時(shí)通過(guò)變式的探討,學(xué)生的求異思維被激發(fā)出來(lái),在探究實(shí)踐中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力,真正把數(shù)學(xué)的核心素養(yǎng)落到實(shí)處.
5?結(jié)語(yǔ)
綜上所述,在高中數(shù)學(xué)教學(xué)時(shí),教師可以立足核心素養(yǎng)與創(chuàng)新能力的關(guān)系,以培養(yǎng)創(chuàng)新能力為重點(diǎn),聯(lián)系教學(xué)內(nèi)容,創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境,引發(fā)學(xué)生認(rèn)知沖突,繼而組織多樣活動(dòng),融入數(shù)學(xué)思想方法,促使學(xué)生探究、掌握知識(shí),獲取數(shù)學(xué)思想方法并遷移認(rèn)知,靈活、創(chuàng)新地解決問(wèn)題,由此扎實(shí)地掌握所學(xué),發(fā)展自身創(chuàng)新能力.
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