小學數(shù)學教學中學生創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)探究

張海丹

創(chuàng)新即開創(chuàng)、創(chuàng)造，鼓勵個體通過系統(tǒng)地觀察、實踐激發(fā)靈感，進而見人之未見、思人之未思，最終產(chǎn)出獨一無二的有形化或無形化成果，為相關(guān)問題的解決提供支持。在小學數(shù)學學科中，推行創(chuàng)新教學機制，能充分發(fā)揮其“思維體操”的作用，給予學生開闊、充足的思考空間，讓學生有足夠的時間探索驗證，進而推動觀察推理能力、發(fā)散思維能力、邏輯判斷能力等的發(fā)展。

一、在小學數(shù)學課堂中培養(yǎng)學生創(chuàng)新思維能力的理論思路

（一）教育學理論基礎(chǔ)管窺

教育具有鮮明的社會化屬性，其衍生于人類群體的生產(chǎn)、生活活動中，反過來也為社會的進步供應(yīng)高素質(zhì)勞動力，因此教育目的應(yīng)當在一定程度上反映社會期望、引領(lǐng)社會發(fā)展。同時，人類在長期歷史進程中積淀、形成的文明財產(chǎn)是極為寶貴、富有的，這些無形的瑰寶無法通過遺傳實現(xiàn)，必須依托教育教學活動傳遞，并在傳遞、繼承過程中不斷向新領(lǐng)域拓展。這些屬性決定了教育中應(yīng)當滲透和融合創(chuàng)新思維，應(yīng)當為社會發(fā)展、科技創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)升級貢獻力量。此外，教育還對個體成長、發(fā)展產(chǎn)生深刻影響，一切教學組織方式、教學內(nèi)容、手段均要圍繞學生身心特征及規(guī)律開展，使學生獲得才能、智力及道德等方面的發(fā)展。現(xiàn)代社會思想理念交融激蕩，新業(yè)態(tài)衍生速度明顯加快，各行業(yè)對人才的創(chuàng)新思維、實踐能力均提出了更高的要求，在小學數(shù)學課堂中融入該類內(nèi)容，有助于提升學生的核心競爭力，促進其終身化和長遠化發(fā)展。

（二）心理學理論基礎(chǔ)驗證

創(chuàng)造力是心理學多元智能理論中極為關(guān)鍵的內(nèi)容，主要描述個體在認識、行動、意識等層面的傾向和習慣。對于不同個體來說，其自身的創(chuàng)造力水平存在很大差異，通常可以分為五個不同的層次，即表達式、生產(chǎn)式、發(fā)明式、革新式創(chuàng)造力以及高深創(chuàng)造力。按創(chuàng)始人泰勒的話說，五個層級中高深創(chuàng)造力最為高級，能夠幫助學生更加高效地處理復(fù)雜、深奧的材料，但這種高級創(chuàng)造力并不是憑空得來的，而是在低等級創(chuàng)造力基礎(chǔ)上逐漸發(fā)展、培養(yǎng)起來的，每個人都擁有創(chuàng)造力，后期層級發(fā)展差異的關(guān)鍵在于教育干預(yù)是否得當和完善。從吉爾福特心理學理論來看，創(chuàng)新思維本質(zhì)在于對問題的重新認知，創(chuàng)新能力較高的個體在思維品質(zhì)層面應(yīng)當具有更加顯著的變通性、流暢性特征，要能夠舉一反三、觸類旁通，這與小學數(shù)學學科中一題多解的思維模式不謀而合。

（三）腦科學理論基礎(chǔ)支撐

大腦是個體獲取知識、提升能力的物質(zhì)前提與基礎(chǔ)，早在20世紀70年代，就有無數(shù)學者、專家投身到腦科學的研究進程中來，其中較為著名的有“腦部三分模型”“腦部四分構(gòu)造模型”等，這些學說將人腦分為不同象限，認為各象限擔負著不同的統(tǒng)籌職能，象限間相互依存、互為補充。后期該類理論不斷發(fā)展完善，最終形成了系統(tǒng)的“全腦模型”，創(chuàng)始人赫曼將人腦看作有機整體，認為創(chuàng)新創(chuàng)造應(yīng)當由各部分協(xié)調(diào)完成，準備階段A、B兩部分率先運作，對相關(guān)材料進行收集和分析，隨后右腦調(diào)用直覺式、概念式理解能力，對可行的解決方案進行篩選和標注，最終由D部分運作導(dǎo)向領(lǐng)悟階段。從該理論來看，創(chuàng)新思維和活動應(yīng)當在不斷的實踐訓練中逐步養(yǎng)成，要讓大腦各部分建立緊密聯(lián)系的意識，數(shù)學學科中探索性、邏輯性問題較多，恰巧可以為這種訓練提供平臺。

二、小學數(shù)學教學中學生創(chuàng)新思維及創(chuàng)新能力的培養(yǎng)策略

（一）適時拋出問題鏈條，引導(dǎo)啟迪探究欲望

問題鏈是數(shù)學教學中極為常見的手段模式，主要由多個內(nèi)容相關(guān)、邏輯銜接的問題組合而成，具有“一環(huán)套一環(huán)”的本質(zhì)特征，能夠在循序漸進、步步深入的基礎(chǔ)上給予學生啟迪和引導(dǎo)，從而為創(chuàng)新思維的發(fā)展指明方向。

常用的問題鏈類型共有兩種：第一種是引入性問題鏈，通常在導(dǎo)入環(huán)節(jié)融合呈現(xiàn)，能夠充分激活學生已有經(jīng)驗和圖式，為其新知建構(gòu)做好鋪墊，從而降低理解難度，開辟創(chuàng)造力發(fā)展平臺。以“因數(shù)和倍數(shù)”一課為例，實踐中若直接列式講解，讓學生理解因數(shù)、倍數(shù)之間的關(guān)系，學生往往會感到不解，質(zhì)疑為何不能用別的算式作例。革新環(huán)節(jié)可以從創(chuàng)新思維培育角度出發(fā)，給予學生更多探究的空間，如給出下圖內(nèi)容，鼓勵學生對方塊進行重組排列，構(gòu)成邊長不一的大長方形，并用數(shù)學算式將其表示出來。學生根據(jù)所學對素材進行排序搭配，加深理解的同時還能激活學生的創(chuàng)新欲望。

第二種是差異性問題鏈，這種問題鏈條中蘊藏著豐富的認知矛盾，其表層結(jié)果往往與學生既有知識相悖，容易激發(fā)學生的探索欲望，并幫助其暢通創(chuàng)新思維渠道。科學設(shè)計該類問題鏈條，既有助于同化舊知，又有助于汲取新知。以“有趣的平衡”一課為例，教師可以組織學生對“平衡”概念進行初探，使用直尺等質(zhì)量較為均勻的材料進行試驗，并以問題為依托引導(dǎo)學生思考如何達到平衡，待到學生初步發(fā)現(xiàn)規(guī)律以后，引導(dǎo)學生使用鋼筆、中性筆等材料展開探究，拋出新的問題引導(dǎo)其對比和挖掘差異，找到平衡點變化的真正原因。這種沖突化的差異性問題鏈能夠使學生明確“舊有知識也不一定正確”的道理，進而為其質(zhì)疑、批判精神的發(fā)展埋下種子，推動創(chuàng)新思維的培養(yǎng)。

（二）營造民主教學氛圍，鼓勵批判質(zhì)疑思維

批判精神、質(zhì)疑精神在創(chuàng)新能力培養(yǎng)中具有基礎(chǔ)性、推進性作用，能夠幫助學生找到更多創(chuàng)新思考的立足點，為自主探索及實踐提供支撐。傳統(tǒng)教學模式中提倡“師道尊嚴”，將教師、學生擺放在相互割離的位置上，學生必須無條件遵從教師指示，對課程所授內(nèi)容也不能質(zhì)疑，這在一定程度上挫傷了學生的創(chuàng)新能力和積極性。因此，教學體系革新環(huán)節(jié)務(wù)必要加快轉(zhuǎn)換步伐，以民主氛圍帶動思考和表達，給予批判質(zhì)疑行為更多的鼓勵和支持。在日常生活中要著力改變舊有思維模式，以平等的態(tài)度對待學生提問，盡可能消除學生膽怯、恐懼的心理，同時還應(yīng)教會學生正確的質(zhì)疑思維，要避免“為了提問而提問”的誤區(qū)，所有問題必然是通過深度思考和探究后總結(jié)提出的。

比如，學習“年、月、日”相關(guān)知識時，一些學生提出了“數(shù)拳法能否倒過來使用？”“四年一閏的規(guī)定是從何而來的？”“2月為何只有28或29天？”等問題，此時教師要及時給予這些學生嘉獎和表揚，為其他學生樹立良好的榜樣模范，推動開放、民主氛圍的營造，為批判質(zhì)疑思維的發(fā)展奠定基礎(chǔ)。此外，數(shù)學課程講授時，還應(yīng)適當運用“留白”的藝術(shù)，要給學生充分的思考空間和時間，如在“圓錐體積計算”一課中，學生通過試驗探究找到了圓柱體積、圓錐體積之間的關(guān)系規(guī)律，教師可以在此基礎(chǔ)上變換材料類型，提供更多底面積不等、高不等的圓柱、圓錐器皿材料，引導(dǎo)學生通過探究發(fā)現(xiàn)矛盾沖突，并進一步摸索圓錐體概念公式中易混淆之處，在歸納推理的基礎(chǔ)上鍛煉創(chuàng)新思維和能力，知曉創(chuàng)新的重要性。

（三）改善小組合作基礎(chǔ)，提供思維碰撞平臺

合作探究法在現(xiàn)代教育理論中有極為重要的地位，它改變了舊有課堂中過度強調(diào)接受學習的困境局面，批判否決了機械訓練的錯誤教學路徑，倡導(dǎo)通過自主化的信息搜集和處理、知識探究和驗證，達到獲取新知的目的，新課改和素質(zhì)教育推行以來得到了諸多教師、專家的關(guān)注和認可。實踐環(huán)節(jié)要做好細節(jié)優(yōu)化，從群體動力理論出發(fā)，優(yōu)化組內(nèi)合作結(jié)構(gòu)，最大限度地發(fā)揮小組支撐推動作用。在成員組織方面要結(jié)合個體學科能力、興趣傾向等比較搭配，堅持組間同質(zhì)、組內(nèi)異質(zhì)的基本原則，使同伴之間形成思維層面、能力層面的互補，中高年齡階段小組人數(shù)通常以4～6人為佳，低年級學生數(shù)學素養(yǎng)積累不足，自制能力較差，可以適當減少參與人數(shù)，組內(nèi)民主選舉小組長，在輪換制的基礎(chǔ)上展開協(xié)調(diào)工作。

可以適當重構(gòu)教室內(nèi)部空間，改變單一“秧田式”結(jié)構(gòu)死板、固化的弊端，改用馬蹄狀、圓圈狀等，中間留出充足的展示空間，方便學生互動交流。組內(nèi)探究環(huán)節(jié)還應(yīng)加強合作意識的滲透，引導(dǎo)學生掌握有效傾聽、溝通的技巧，組內(nèi)出現(xiàn)不同意見時一定要等同伴把話說完，對于批判和質(zhì)疑也要虛心接受，組內(nèi)合作中給定的數(shù)學任務(wù)必須要具備一定的探究意義和價值。如排列組合知識的教學中，可以設(shè)計“營養(yǎng)搭配”的合作探究任務(wù)，以多媒體教學軟件為依托，展示不同食物中營養(yǎng)物質(zhì)的含量、組成情況，并鼓勵學生根據(jù)所學制定營養(yǎng)菜單，所選議題貼合學生實際生活，更容易激發(fā)學生探索創(chuàng)新的主動性。

（四）運用現(xiàn)代教學技術(shù)，降低情境創(chuàng)設(shè)難度

豐富的學科知識儲備、生活閱歷經(jīng)驗等是推動創(chuàng)新的有力工具，沒有實踐經(jīng)歷作支撐，創(chuàng)新只能成為天馬行空、不切實際的幻想。基于此，為學生打通抽象、具象思維鏈接渠道，改善數(shù)學知識與生活脫離的現(xiàn)狀是非常有必要的。實踐環(huán)節(jié)要著重挖掘教育教學資源，用模擬真實情境、趣味生動教學激活學生熱情，推動學生深度學習并促進其創(chuàng)新能力的發(fā)展。以“面積計算”一課為例，教師在講解完基本的公理公式之后，可以創(chuàng)設(shè)“房屋裝修”的虛擬情境，引導(dǎo)學生思考想要把一間屋子鋪滿需要多少塊瓷磚，并借助多媒體手段呈現(xiàn)房間具體尺寸，學生沉浸于真實場景之中，所有的探究行為也更加主動和積極。