摘 要:培養創新型人才是當前新課程改革中的重要要求,也是學生核心素養中組成部分。對于中小學生來說,奧數課程的學習可以有效提高學生數學學習的能力,提升學生思維,培養學生的綜合素養。作為數學教師,更應把握好奧數教學的這一特點,樹立起創新型的教學意識,利用好當前的教育資源和教育信息,采用正確的教學方法引導學生進行探索性學習,提高他們的數學創造性思維,以此培養出更多社會所需要的數學拔尖創新型人才。本文從當前培養中小學數學拔尖創新人才的現狀和意義入手,具體探究了小學奧數中培養創新人才的策略。
關鍵詞:奧數;創新思維;數學能力;實踐
中小學是學生成長和學習的起點,也是當前我國教育戰略實施的主要對象。奧數課程的學習可以有效提高學生數學學習能力,提升學生思維,培養學生的綜合素養。但是,從目前數學教育的實際情況來看,長樂市中小學教師在進行教學時普遍將升學作為了主要目標,忽視了對學生的創新意識和創新能力的培養,影響了對終身從事數學研究的拔尖人才的培養。因此,如何在新時代背景下,采用有效的方式培養小學數學拔尖創新人才值得我們所有長樂市數學教師的關注。
一、 培養中小學數學拔尖創新人才的現狀
中小學數學教育中培養拔尖創新人才并非一朝一夕就可以完成的,要求教師在奧數教學中采用合適的教學方法和教學策略對學生進行長期的引導,讓他們能夠在潛移默化中形成數學創新意識和創新能力。就目前長樂市中小學數學教學的情況來看,培養數學拔尖人才存在以下三方面的問題:
(一) 中小學生自身的數學思維意識不強
由于數學的概念和知識點相對來說比較抽象,學生學習難度大,導致許多中小學生缺乏了數學學習的熱情。特別是奧賽的學習中,學生更是會感到力不從心,更談不上在數學學習中提升自身的創新意識了。除此之外,缺少學習的主動性也是影響學生提升創新意識的主要因素。當前大多數學生都處于被動學習的狀態,所有的學習活動和學習內容都需要老師和家長的安排,不會主動融入學習中,形成數學創新能力。因此,這兩方面的原因共同影響了學生的創新意識,不利于他們創新能力的培養,更是不能滿足中小學數學拔尖創新人才的培養。
(二) 教師忽視了學生數學思維能力的培養
受到應試教育的影響,目前大多數中小學數學教師將應對考試作為了數學教學的主要目標。當前的考試內容也是以數學概念、理論等數學基礎知識的掌握和記憶為主,并不是學生數學創新能力和創新思維。因此,多數教師在教學中自然也就忽略了學生的這些基本數學能力,認為培養學生數學創新能力的奧數學習可有可無,一味使用題海戰術,要求他們不斷練習固定的數學解題方法。久而久之,學生在數學學習中學會了生搬硬套,產生了固定的解題思維。最終,雖然學生的數學成績有所提高,但數學能力卻仍然不足。
(三) 長樂市小學數學尖子生培訓存在空白
由于大多數學生與教師將小學數學的重點都放在了基礎知識的學習上,導致當前長樂市的小學奧數尖子生培養存在空白。具體表現為以下兩個方面:一是缺少有影響力的奧數教練。奧數教學與普通小學數學教學不同,更加看重學生數學技能和數學思維的培養,因此教師的教學水平將會直接影響課堂教學質量。而長樂市的奧數教練數量有限,且缺少權威教練的帶領。二是競賽活動有限。競賽活動是提高學生數學思維及能力的有效方式,但是2013年前長樂市的奧數競賽活動十分有限,能夠為學生提供的機會較少。
二、 培養中小學數學拔尖創新人才的意義
培養中小學數學拔尖創新人才的關鍵就是要提高學生的創新能力,讓他們在奧數學習過程中能夠發散自身數學思維,拓展思維,挖掘學生的思維深度,不斷發現問題、解決問題。培養中小學數學拔尖創新人才,提高學生的數學創新能力主要具有以下兩方面的意義:
(一) 為學生未來發展提供條件
創新能力是每個人在社會生活和工作中必須要具備的能力之一,能夠在工作中不斷進行創新的人更加受到企業領導者的賞識。在培養中小學數學拔尖創新人才,提高學生創新思維和創新能力的過程中,學生的思維必然能夠得到有效地拓展,為他們今后的學習和生活奠定良好的基礎。
(二) 有效推動社會的發展水平
培養中小學數學拔尖創新人才對于推動我國社會發展水平也有著不可替代的作用。數學學科是其他學科學習的基礎,包括物理、化學、生物等。而這些學科的發展正是我國科技水平提升的關鍵。因此,作為社會科技水平發展的重要橋梁,提高學生創造能力,培養拔尖創新人才自然也就成為了未來社會發展的重要因素。
三、 培養中小學數學拔尖創新人才的策略
(一) 創新課堂教學方式
在傳統教學模式中,教師的教學以考試為主,學生處于被動接受的狀態,根本不能提高他們的數學學習興趣,培養學生數學能力和數學水平。因此,想要改變當前數學教育的弊端,就必須要從改變課堂教學方式入手,通過現代教育教學方法,引導學生主動探究數學知識的產生過程,幫助他們掌握數學的奧秘,培養發散性思維。
首先,我們可以與時俱進,采用創新的教學方法,立足于學生實際,改變當前中小學數學教學中的面貌,如微課和翻轉課堂等。以翻轉課堂為例,學生通過自學的方式在家完成數學知識的學習,而數學課堂則成了通過師生互動解決學生問題,提高知識運用能力的場所。這種教學模式徹底扭轉了傳統數學課堂,對教師的教學要求也產生了變化,由過去主導課堂變為了解答學生疑惑和引導學生進行知識運用。而對于學生來說,這種學習的方式不再去單純依賴教師的知識講述,而是更加需要自己的思考和探究,有利于培養自身的創造性思維,提高數學水平和數學能力。
其次,我們還采用多媒體輔助教學的方式培養學生的創造性思維。數學本就是一門需要較強抽象思維的學科,在培養頂尖創新型數學人才時,對學生的抽象思維要求更高。為了幫助他們更好的理解數學概念,發散學生數學思維,教師可以利用多媒體教學的方式,將抽象數學知識用形象生動的圖片或是動畫的方式展現出來,以此幫助學生形成數學空間想象能力。
第三,我們可以采用教學互助的形式進行教學。在尖子生培養過程中,學生對奧數知識的理解和掌握水平必然會存在一定差距。教師可以利用學生的這一差距,讓優秀生對學困生進行教學。這種形式不僅可以提升學困生的成績,加深優秀生對知識的理解,更可以幫助教師減輕教學壓力。
第四,我們注重數學及奧數校本教材的編寫。當前市面上的奧數教材從中小學數學向奧數過渡銜接做得不好且生硬。同時,這些教材也并不一定會適合本校學生的學習特點。因此,我們在進行奧數教學時,結合實際教學要求與學生情況,自行編寫奧數教材,對數學及奧數知識體系結構進行梳理、分類,不求數量,以專題取勝,以此有效提高教學質量。
(二) 巧妙激發學生數學學習興趣
興趣是學生學習的“催化劑”,利用學生興趣進行教學可以引導學生找到正確的學習思路,掌握數學學習方法。在培養學生創新思維時,教師要通過有效的方式去培養學生的學習興趣。
一方面,教師在教學中可以充分利用學生的好奇心。對于中小學生來說,他們普遍具有較強的好奇心,利用學生的好奇心進行教學則成了培養學生數學創新意識的關鍵。
例如,在對“導數”進行學習之前,要對“極限”知識進行學習理解,教師提出阿基米德龜兔賽跑悖論:“龜在前兔在后相隔十米開始賽跑,邏輯上兔子永遠也追不上烏龜。因為兔子向前跑需要時間,在它跑到烏龜之前的位置時,烏龜利用這點時間向前爬了一點距離。兔子又花時間向前跑,跑到了烏龜第二次的位置,結果烏龜又有正向的移動。于是兔子永遠都追不上烏龜。”在聽到這一問題后,學生的好奇心被激發起來,迫不及待地通過討論和動手的方式開始進行思考與探究,不僅僅開闊了學生的學習思路,更是培養了學生數學學習和總結能力,滿足了培養學生創新意識的要求。
另一方面,在奧數的課堂教學中教師應盡可能激發學生的求知欲望。求知欲是培養學生創新意識的前提,它能使學生產生自我創造的激情。教師在進行教學時,可以通過創新提問問題內容的方式去激發學生的求知欲望,讓他們更加深入的理解所學的知識點,達到了培養學生數學思維的目的。
(三) 加強師生之間合作交流
在奧數教學中,教師一方面要通過正確的引導方式讓學生在學習中產生共鳴,主動融入數學知識的探索過程中去。另一方面,教師還要讓學生在學習中擁有更多的表現機會,幫助他們獲得奧數學習中的成就感,讓學生的思維真正的活躍起來。從培養創新人才方面來看,教師更是應該加強與學生之間的交流和合作,著力于學生在課堂中的表現,為他們提供更多思考和創新機會。也只有如此,才能夠在奧數教學中肩負起培養創新型人才的使命。
例如,在課堂教學時,教師可以制作一些內容豐富多彩的課件,并將奧數學習中的問題填寫到課件中,隨機抽選一些學生通過對話的形式去解決這些問題,并探究問題中的規律。需要注意的是,教師所提出的問題對學生來說應該具有一定的啟發性和思維拓展性,例如:在上面這個問題中你能發現什么?這個問題和之前我們解決的問題有什么樣的不同?以此讓學生通過自己的歸納和發現去巧妙的掌握數學知識,創新數學思維。另外,在課下的生活中,教師也應該增加與學生之間的交流,通過對話和聊天的方式去了解學生在奧數學習中存在的問題以及困惑,以此能夠做到針對性的解決學生學習問題,提高奧數課程的教學質量。
(四) 注重學生的動手操作,學會“幾何畫板”輔助數學探究
在中小學數學教學中,如果僅僅只讓學生掌握公式、定理的計算和運用,那么學生的數學學習將永遠停留在最表面,不能對知識進行深入了解和掌握,更不要說是培養創新型思維了。因此,為了解決這一問題,我們要求學生學會“幾何畫板”,在教學中融入動手實踐操作,實現學生動手與動腦的結合,并讓他們成為學習和探究的主人,在掌握基本知識內容的同時了解數學學習方法,培養創造性思維和創新能力。
例如,在“最短路線”的學習中,有這樣一道題目:有一只螞蟻要從A處出發,經過一個正方體(如圖所示),想要到達B處,請你在圖上畫出最短的路線。
在對這道題目進行探究時,我讓學生自己用材料提前制作了正方體,在課堂中通過實踐探究的方式去找尋答案。在操作過程中,有些學生利用繩子對兩點間的距離進行直接測量,有的學生則將正方體拆開,直接利用直尺將兩點連接在一起,尋找兩點間的最短距離。在這樣教學環節的設計下,學生充分展開了自己的想象和思考,對于培養學生探究意識和創新意識方面來說都有著重要的促進作用。
(五) 開展學生課外實踐活動、積極參與數學競賽
提高學生創造性思維,培養頂尖創新型人才不能只是教學中的一句口號,而是需要讓學生在自己的實際生活中通過各種數學活動進行能力的拓展和提升。簡單來說,就是要將數學與學生的生活結合在一起,倡導生活化教學理念,利用課外實踐活動讓學生在數學知識的實踐運用中不斷發現與創造,并以此提出新的數學問題,激發數學思維和數學意識。
引導學生進行課外活動的方式主要有兩種,一是教師在教學中應合理設計課后作業,不照搬課本中的內容,設計出貼近學生生活和學習情況的實踐性內容,引導學生將課堂中所學的內容融入自己的生活中去,進行實踐運用和創新。二是可以利用學生的課外時間組織奧數比賽活動,以賽促學,激發學生對奧數學習的興趣,提升他們的學習意識。當前,我校就根據學生的學習情況,針對小學、初中奧賽引入了“北京數學花園探秘迎春杯”“海峽兩岸數學邀請賽”等多項比賽,學生對奧賽的積極性有了明顯的提升。
綜上所述,作為提升學生創新能力,培養拔尖創新型人才的重要陣地,我們在奧數教學中必須要轉變自己的教學觀念,樹立起創新型的教學意識,并充分運用好當前的教育資源和教育信息,采用正確的教學方法,才能引導學生進行探索性學習,提高自身的數學創造性思維,為長樂市培養出更多社會所需要的數學拔尖創新型人才。
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作者簡介:
劉宇璋,福建省福州市,福建省長樂第一中學。