談高中數學如何提高學生創新能力

胡留明

在數學教育中，所謂的數學創新思維能力，主要是指在學習數學的過程中，學生為了達到既定的學習目標，通過對已有知識和經驗的利用，從而獲取特別的、新穎的處理方法與結果的能力。在新一輪的高中數學課程改革中已提出明確的要求，就是對學生創新思維的培養引起重視。所以教師要了解在數學教學課堂中培養學生創新思維的因素，才能使學生的創新思維得到有效培養。

1 創新意識及其特征

著名美籍華人學者楊振寧教授曾指出，中外學生的主要差距在于，中國學生缺乏創新意識，創新能力有待于加強；而具有創新能力的人才將是21世紀最具競爭力，最受歡迎的人才。提高學生的創新意識和創新能力是我們面臨的重要課題。所謂創新意識是指對自然界和社會中的數學現象具有好奇心，不斷追求新知，獨立思考，會從數學的角度發現和提出問題，進行探索和研究。在數學教育中，學生的創新意識主要是指對自然界和社會中的數學現象具有好奇心、探究心，不斷追求新知，獨立思考，會從數學的角度發現和提出問題，進行探索和研究，對某些定理、公式、例題的結論或其本身進行深人、延伸或推廣。創新意識具有求異性、探索性、開創性。這就要求教師的教學觀念必須轉變，教學要創新，教學思維要創新，教師能力和教學水平要提高，要求教師基本功扎實，廣博的專業知識；具有駕御全局，隨機應變的能力；具有開展數學活動的能力，創設“問題情境”的能力。江澤民同志指出“一個沒有創新能力的民族，難以屹立于世界民族之林。”創新意識就是培養學生具有創新精神、創新能力，具有發現新規律、新事物、新理論、新學說、新概念、新設計、新方法的強烈愿望和主動探索精神，是一切發明和創造的源泉。

2 創新意識的培養

2.1 注重問題的教學，以問促思，以問促變，以問促創新意識的培養

著名數學家華羅庚教授年輕從教時，特別鼓勵學生向教師提問，他總是想辦法讓學生通過不同途徑問問題，在問題解決過程中讓學生獲得喜悅、自信，從而對數學學習充滿興趣。好的問題應充分體現必要性和實用性，能激發認知需求，好的問題能誘導積極探索，促進知識的深化；好的問題往往是新知識的生長點，內在聯系的交叉點，更是創新思維的啟動點；好的問題能促進學生展開積極的活動（包括操作性活動和思考性活動及實踐性活動），從而獲得主動地發現機會。

（1）問題的來源及選擇。著名教育家陶行知先生曾說：“發明千千萬，起點是一問，禽獸不如人，過在不會問。”教師應指導學生：在預習中發現書本的問題，收集大家思考的錯誤問題，根據生活實際的需要所提出問題作為問題的來源；例如，“角的概念的推廣”的內容，我們用時鐘撥快、撥慢的區別來作為問題，從而引入角的新概念。

（2）講究問題呈示方式。對于問題，教師應把它作為教學的出發點；最好能由學生根據情境自己發現問題，將發現問題的主動權交給學生，讓學生展示問題的過程，因為對一個人的創新能力來講，發現和提出問題的能力是至關重要的。

（3）問題的解決。教師在教學中要把握解決問題的方式：是獨立操作（或思考）還是集體研究，或小組討論？是先獨立研究再相互交流，還是帶著問題看書自學？這與所研究問題的難易程度有關。通常的做法，教師要盡可能地讓學生參與活動，將學生作為活動的主體，要充分發揮數學交流的教學功能，促進學生思維的交互作用，培養學生的創新意識；要及時在學生活動過程中及問題解決后進行小結，將觸發思維的因素（即問題是怎樣想到的？是什么使我這樣想的？為什么這樣想的？）進行顯現，將引導思維的方法、策略進行提煉，讓學生分析把握，為今后創新思維打下基礎。

2.2 重例題的選擇及變式，培養學生的創新意識

首先，教師對教學中的例題的設計和選擇，要有針對性；要進行一題多解的訓練，要引導學生對原理進行廣泛的變換和延伸，盡可能延伸出更多相關性、相似性、相反性的新問題，進一步發展學生的創造性思維。

2.3 創設民主氛圍，激發主體意識是關鍵

主體意識是指作為認識和實踐活動主體的人對于自身的主體地位、主體能力和主體價值的一種自覺意識，是主體的自主性、能動性和創造性的觀念表現。學生主體意識的覺醒，意味著學生主動參與自身發展，以達到他們身心充分、自由發展的開始。學生主體意識的強弱，在某種意義上決定著其對自己身心發展的自知、自主、自控的程度。主體意識愈強，學生參與自身發展、在學習活動中實現自己的本質力量的自覺性就愈強。高中數學作為一門基礎學科，主要是用來傳播和再現前人研究。發現所積累的科學成果的，不再具有首創性，加上其自身嚴謹的邏輯性和抽象的理性，要求高中數學的創造教育必須創設一定情景、氛圍，引導、啟發學生模擬、探究原科學家的實踐活動過程，呼喚學習主體能動參與聯想、判斷、推理、綜合分析、歸納等學習探究活動。因此，教師在教學中發揚民主教學作風，創設和諧、平等的適學氛圍，激活學生的主體意識，強化學生的自主精神，就成為促成學生潛在的創新之火迸發異彩的必要先導，成為關鍵。基于此，在數學教學中，筆者認為應提倡如下做法：

2.3.1 允許“插嘴”

創新意識始于積極思維，始于質疑提問。插嘴是一種特殊提問方式。當學生不由自主地插嘴的時候，正是他觸發主體意識，積極思維探討，發現新知識、產生新思維的時候。教師應鼓勵學生敢于“插嘴”，勇于質疑，師生合作，探求真知。無論課中、課后，學生都可以提出自己的疑義，使整個學習過程成為質疑解惑的過程。

亞里士多德曾講：“創新思維就是從疑問和驚奇開始的。”在學習《三角形的中位線》一節時，師生一起證明定理后，一學生突然插嘴：“老師，我覺得還有一種證法，就是截取第三邊中點，即折半法。”我要求同學們都證證看。大家都證不出，這下同學們都明白了，三角形的中位線定理只能用延長中位線（加倍法）來證明，我說這就是我們要討論的問題，學生心領神會，愉悅地笑了。問題也就在民主、活躍的氛圍中解釋，而且學生情緒高漲，課堂氣氛異常活躍，大大提高了課堂效率。

2.3.2 動手和動腦相結合

腦手二者的相輔相成，能使大腦左右兩半球趨于階同活動，使兩方面的能力都得以充分發揮并結合，這對激發主體性，培養創新意識，無疑是非常大的，“心之官則思”。思維是學習的基礎。鼓勵學生敢想、善想，是十分重要的。某種意義上，許多重大的科學發現都是“想”出來的，牛頓在談及成功的秘訣時，曾說“我一直在想、想、想”。只有解放了學生的頭腦，發揮了學生的想象力，學生才能沖破舊藩籬，立異標新，發揮其創造性的威力。在培養想象力方面，數學無疑具有得天獨厚的條件。

2.3.3 釋放學生時間，拓延學習空間

現在不少學校，課程從早到晚，作業又多得做不完，試問，學生還有什么主體性可發揮，有什么時間去進行創造性思維培養。教育應以豐富多彩的課外話動為載體，離開了時間的保證，又哪里去尋找這樣的空間？因此，在實際教學中，教師應認真落實素質教育，扎實抓好課堂實效，把學生從“題海”之中解放出來，同時，也要指導學生科學運籌，高效利用時間，開展豐富多彩、自愿性、多樣性、靈活性創造性和實踐性有機結合的課外活動，拓寬教育領域。鼓勵學生擴大自己的活動領域，向社會實踐求新知，延展學習空間。陶行知曾說：“測造需要廣博的基礎。”只有節余了時間，解放了空間，學生才能搜集豐富的資料，擴大認知的眼界，發揮內在的創造力。

2.4 發展學生的觀察力，強化好奇心，培養學生勇于質疑精神

觀察是人們全面、深入、正確地認識事物的一種過程，是學生認識世界、增長知識的主要途徑。常言說：“善觀察者，可以見常人所未見；不善觀察者，入寶山空手而回”。如科學巨匠牛頓、愛因斯坦和大發明家愛迪生，不僅具有驚人的觀察力，而且具有強烈的好奇心。教師要善于引導和啟發學生從熟視無睹，習以為常的現象中發現新東西。這樣做不僅能發展學生的觀察力，強化學生的好奇心，而且加強了學生對知識的理解和數學思想方法的掌握與輻射。為了激發學生的創造性思維，教師一定要高度重視學生自信心的培養，要多看學生的成績和優點，多看學生思維中的合理因素，并及時予以鼓勵。對愛提“怪”問題的學生，不要動輒訓斥，輕易否定，而要善于發現他們思想的閃光點，要采取多種方法，訓練學生的思維能力。如在習題教學中采用一題多解、一題多聯、一題多變、一題多問，訓練學生的發散思維能力、聯想能力及思維的流暢性；采用多題歸一，訓練求同思維能力；用整法解題，鍛煉統攝思維能力；用反證法、倒解題等訓練逆向思維。同時培養學生勇于質疑也不可忽視，學起于思，思源于疑，疑則誘發探索，通過探索去發現真理。科學發明與創造往往是從質疑開始。質疑就是要善于尋找事物產生的原因，探求事物發展的規律。這種品質在青少年時期培養尤其重要。教師應把質疑、解疑作為教學過程中的重要組成部分：一是要求學生自己預習教學內容，進行獨立思考，發現疑難，提出問題；二是要設計具有針對性和啟發性的疑難問題，尤其對教學中疑點和難點以及比較含蓄或潛在的內容，啟發學生思維探討，逐步解疑，在探索中有所發現和創新；三是鼓勵學生間積極爭辯，陳述矛盾，各抒己見，揭露弊病；四是鼓勵學生解放思想，大膽向教師質疑提問；五是鼓勵學生破除迷信，活讀書，敢于對課本參考書提出疑問，“吹毛求疵”，并進行批判；六是組織學生間相互批改作業，評閱試卷，發現問題，改正錯誤。