導航:首頁 > 創造發明 > 數學創造思維的研究背景

數學創造思維的研究背景

發布時間:2021-07-30 18:04:02

1. 數學是誰創造的= =

數學,其英文是mathematics,這是一個復數名詞,「數學曾經是四門學科:算術、幾何、天文學和音樂,處於一種比語法、修辭和辯證法這三門學科更高的地位。」

自古以來,多數人把數學看成是一種知識體系,是經過嚴密的邏輯推理而形成的系統化的理論知識總和,它既反映了人們對「現實世界的空間形式和數量關系(恩格斯)」的認識(恩格斯),又反映了人們對「可能的量的關系和形式」的認識。數學既可以來自現實世界的直接抽象,也可以來自人類思維的勞動創造。

從人類社會的發展史看,人們對數學本質特徵的認識在不斷變化和深化。「數學的根源在於普通的常識,最顯著的例子是非負整數。"歐幾里德的算術來源於普通常識中的非負整數,而且直到19世紀中葉,對於數的科學探索還停留在普通的常識,」另一個例子是幾何中的相似性,「在個體發展中幾何學甚至先於算術」,其「最早的徵兆之一是相似性的知識,」相似性知識被發現得如此之早,「就象是大生的。」因此,19世紀以前,人們普遍認為數學是一門自然科學、經驗科學,因為那時的數學與現實之間的聯系非常密切,隨著數學研究的不斷深入,從19世紀中葉以後,數學是一門演繹科學的觀點逐漸占據主導地位,這種觀點在布爾巴基學派的研究中得到發展,他們認為數學是研究結構的科學,一切數學都建立在代數結構、序結構和拓撲結構這三種母結構之上。與這種觀點相對應,從古希臘的柏拉圖開始,許多人認為數學是研究模式的學問,數學家懷特海(A. N. Whiiehead,186----1947)在《數學與善》中說,「數學的本質特徵就是:在從模式化的個體作抽象的過程中對模式進行研究,」數學對於理解模式和分析模式之間的關系,是最強有力的技術。」1931年,歌德爾(K,G0de1,1978)不完全性定理的證明,宣告了公理化邏輯演繹系統中存在的缺憾,這樣,人們又想到了數學是經驗科學的觀點,著名數學家馮·諾伊曼就認為,數學兼有演繹科學和經驗科學兩種特性。

對於上述關於數學本質特徵的看法,我們應當以歷史的眼光來分析,實際上,對數本質特徵的認識是隨數學的發展而發展的。由於數學源於分配物品、計算時間、丈量土地和容積等實踐,因而這時的數學對象(作為抽象思維的產物)與客觀實在是非常接近的,人們能夠很容易地找到數學概念的現實原型,這樣,人們自然地認為數學是一種經驗科學;隨著數學研究的深入,非歐幾何、抽象代數和集合論等的產生,特別是現代數學向抽象、多元、高維發展,人們的注意力集中在這些抽象對象上,數學與現實之間的距離越來越遠,而且數學證明(作為一種演繹推理)在數學研究中占據了重要地位,因此,出現了認為數學是人類思維的自由創造物,是研究量的關系的科學,是研究抽象結構的理論,是關於模式的學問,等等觀點。這些認識,既反映了人們對數學理解的深化,也是人們從不同側面對數學進行認識的結果。正如有人所說的,「恩格斯的關於數學是研究現實世界的數量關系和空間形式的提法與布爾巴基的結構觀點是不矛盾的,前者反映了數學的來源,後者反映了現代數學的水平,現代數學是一座由一系列抽象結構建成的大廈。」而關於數學是研究模式的學問的說法,則是從數學的抽象過程和抽象水平的角度對數學本質特徵的闡釋,另外,從思想根源上來看,人們之所以把數學看成是演繹科學、研究結構的科學,是基於人類對數學推理的必然性、准確性的那種與生俱來的信念,是對人類自身理性的能力、根源和力量的信心的集中體現,因此人們認為,發展數學理論的這套方法,即從不證自明的公理出發進行演繹推理,是絕對可靠的,也即如果公理是真的,那麼由它演繹出來的結論也一定是真的,通過應用這些看起來清晰、正確、完美的邏輯,數學家們得出的結論顯然是毋庸置疑的、無可辯駁的。

事實上,上述對數學本質特徵的認識是從數學的來源、存在方式、抽象水平等方面進行的,並且主要是從數學研究的結果來看數學的本質特徵的。顯然,結果(作為一種理論的演繹體系)並不能反映數學的全貌,組成數學整體的另一個非常重要的方面是數學研究的過程,而且從總體上來說,數學是一個動態的過程,是一個「思維的實驗過程」,是數學真理的抽象概括過程。邏輯演繹體系則是這個過程的一種自然結果。在數學研究的過程中,數學對象的豐富、生動且富於變化的一面才得以充分展示。波利亞(G. Poliva,1888一1985)認為,「數學有兩個側面,它是歐幾里德式的嚴謹科學,但也是別的什麼東西。由歐幾里德方法提出來的數學看來象是一門系統的演繹科學,但在創造過程中的數學看來卻像是一門實驗性的歸納科學。」弗賴登塔爾說,「數學是一種相當特殊的活動,這種觀點「是區別於數學作為印在書上和銘,記在腦子里的東西。」他認為,數學家或者數學教科書喜歡把數學表示成「一種組織得很好的狀態,」也即「數學的形式」是數學家將數學(活動)內容經過自己的組織(活動)而形成的;但對大多數人來說,他們是把數學當成一種工具,他們不能沒有數學是因為他們需要應用數學,這就是,對於大眾來說,是要通過數學的形式來學習數學的內容,從而學會相應的(應用數學的)活動。這大概就是弗賴登塔爾所說的「數學是在內容和形式的互相影響之中的一種發現和組織的活動」的含義。菲茨拜因(Efraim Fischbein)說,「數學家的理想是要獲得嚴謹的、條理清楚的、具有邏輯結構的知識實體,這一事實並不排除必須將數學看成是個創造性過程:數學本質上是人類活動,數學是由人類發明的,」數學活動由形式的、演算法的與直覺的等三個基本成分之間的相互作用構成。庫朗和羅賓遜(Courani Robbins)也說,「數學是人類意志的表達,反映積極的意願、深思熟慮的推理,以及精美而完善的願望,它的基本要素是邏輯與直覺、分析與構造、一般性與個別性。雖然不同的傳統可能強調不同的側面,但只有這些對立勢力的相互作用,以及為它們的綜合所作的奮斗,才構成數學科學的生命、效用與高度的價值。」

另外,對數學還有一些更加廣義的理解。如,有人認為,「數學是一種文化體系」,「數學是一種語言」,數學活動是社會性的,它是在人類文明發展的歷史進程中,人類認識自然、適應和改造自然、完善自我與社會的一種高度智慧的結晶。數學對人類的思維方式產生了關鍵性的影響.也有人認為,數學是一門藝術,「和把數學看作一門學科相比,我幾乎更喜歡把它看作一門藝術,因為數學家在理性世界指導下(雖然不是控制下)所表現出的經久的創造性活動,具有和藝術家的,例如畫家的活動相似之處,這是真實的而並非臆造的。數學家的嚴格的演繹推理在這里可以比作專門注技巧。就像一個人若不具備一定量的技能就不能成為畫家一樣,不具備一定水平的精確推理能力就不能成為數學家,這些品質是最基本的,它與其它一些要微妙得多的品質共同構成一個優秀的藝術家或優秀的數學家的素質,其中最主要的一條在兩種情況下都是想像力。」「數學是推理的音樂,」而「音樂是形象的數學」.這是從數學研究的過程和數學家應具備的品質來論述數學的本質,還有人把數學看成是一種對待事物的基本態度和方法,一種精神和觀念,即數學精神、數學觀念和態度。尼斯(Mogens Niss)等在《社會中的數學》一文中認為,數學是一門學科,「在認識論的意義上它是一門科學,目標是要建立、描述和理解某些領域中的對象、現象、關系和機制等。如果這個領域是由我們通常認為的數學實體所構成的,數學就扮演著純粹科學的角色。在這種情況下,數學以內在的自我發展和自我理解為目標,獨立於外部世界,另一方面,如果所考慮的領域存在於數學之外,數學就起著用科學的作用,數學的這兩個側面之間的差異並非數學內容本身的問題,而是人們所關注的焦點不同。無論是純粹的還是應用的,作為科學的數學有助於產生知識和洞察力。數學也是一個工具、產品以及過程構成的系統,它有助於我們作出與掌握數學以外的實踐領域有關的決定和行動,數學是美學的一個領域,能為許多醉心其中的人們提供對美感、愉悅和激動的體驗,作為一門學科,數學的傳播和發展都要求它能被新一代的人們所掌握。數學的學習不會同時而自動地進行,需要靠人來傳授,所以,數學也是我們社會的教育體系中的一個教學科目.」

從上所述可以看出,人們是從數學內部(又從數學的內容、表現形式及研究過程等幾個角度)。數學與社會的關系、數學與其它學科的關系、數學與人的發展的關系等幾個方面來討論數學的性質的。它們都從一個側面反映了數學的本質特徵,為我們全面認識數學的性質提供了一個視角。

基於對數學本質特徵的上述認識,人們也從不同側面討論了數學的具體特點。比較普遍的觀點是,數學有抽象性、精確性和應用的廣泛性等特點,其中最本質的特點是抽象性。A,。亞歷山大洛夫說,「甚至對數學只有很膚淺的知識就能容易地覺察到數學的這些特點:第一是它的抽象性,第二是精確性,或者更好他說是邏輯的嚴格性以及它的結論的確定性,最後是它的應用的極端廣泛性」王梓坤說,「數學的特點是:內容的抽象性、應用的廣泛性、推理的嚴謹性和結論的明確必」這種看法主要從數學的內容、表現形式和數學的作用等方面來理解數學的特點,是數學特點的一個方面。另外,從數學研究的過程方面、數學與其它學科之間的關系方面來看,數學還有形象性、似真性、擬經驗性。「可證偽性」的特點。對數學特點的認識也是有時代特徵的,例如,關於數學的嚴謹性,在各個數學歷史發展時期有不同的標准,從歐氏幾何到羅巴切夫斯基幾何再到希爾伯特公理體系,關於嚴謹性的評價標准有很大差異,尤其是哥德爾提出並證明了「不完備性定理…以後,人們發現即使是公理化這一曾經被極度推崇的嚴謹的科學方法也是有缺陷的。因此,數學的嚴謹性是在數學發展歷史中表現出來的,具有相對性。關於數學的似真性,波利亞在他的《數學與猜想》中指出,「數學被人看作是一門論證科學。然而這僅僅是它的一個方面,以最後確定的形式出現的定型的數學,好像是僅含證明的純論證性的材料,然而,數學的創造過程是與任何其它知識的創造過程一樣的,在證明一個數學定理之前,你先得猜測這個定理的內容,在你完全作出詳細證明之前,你先得推測證明的思路,你先得把觀察到的結果加以綜合然後加以類比.你得一次又一次地進行嘗試。數學家的創造性工作成果是論證推理,即證明;但是這個證明是通過合情推理,通過猜想而發現的。只要數學的學習過程稍能反映出數學的發明過程的話,那麼就應當讓猜測、合情推理佔有適當的位置。」正是從這個角度,我們說數學的確定性是相對的,有條件的,對數學的形象性、似真性、擬經驗性。「可證偽性」特點的強調,實際上是突出了數學研究中觀察、實驗、分析。比較、類比、歸納、聯想等思維過程的重要性數學不是有一個人創造的,它是根據現在物理或者化學什麼的一些數字規律中提煉出來的,每個數學公式什麼的都可以是理解為一類實際問題去掉了生活背景以後,只剩下的數字之間的聯系,你有興趣可以查一查數學史。其實最早是沒有物理化學數學這么分的,這些科學問題是在逐步發展中才分類的。最早的哲學中,就有許多科學的理論

2. 什麼是數學創新思維

眾所周知,在數學活動乃至一般的實踐活動中,誰都希望自己具有較強的思維能力。這主要取決於一個人的思維品質。思維的發生和發展,既服從於一般的、普遍的規律性,又表現出個性差異,這種個性差異體現在個體思維活動中的智力特徵方面就是思維品質,有時也稱思維的智力品質。就數學思維來說較為重要的思維品質有深刻性、廣闊性、靈活性、創新性、目的性、敏捷性以及批判性。下面就數學思維的創新性談一談自己的認識。

思維的創新性與思維活動的獨創性、創造性或創造性思維具有相同的含意,只不過創新性強調「新穎」而已,也就是說,創新性是指獨立思考創造出有社會(或個人)價值的具有新穎性成分的成果的智力品質。它的特點是主體對知識經驗和思維材料進行新穎的組合分析、抽象概括以致達到人類思維的高級形態;它的結果,不論是概念、理論、假設、方案,或是結論,都包括著新的因素,它是一種探新的思維活動。當然,這種新穎不是脫離實際的荒唐,而是具有社會價值的新穎。它可能被人們所忽視或誤解,但它的見解或產物,最終會被社會所承認。

在數學教學中,思維的創新性主要表現在學習數學的過程中善於獨立地思索、分析和解答問題,提倡探討與創新精神,當然也包括小發明創造。做為教師,要自覺地啟發學生多提問題,提問題是思維的結果,也是創新的開始,不要給學生立下很多規矩,更不要打棍子,即學生在學習過程中常會提出許多不同的看法或新見解,它往往蘊藏著智慧的萌芽,哪怕只有一點點新意,也應充分肯定和大力鼓勵。

在中學,思維的創新性更多地表現在發現矛盾以後,把知識融匯貫通,以進攻的姿態,突破矛盾,最終解決問題。例如:

求證:

分析:該題純從三角去考慮,是較繁瑣的。如果想到單位圓上的點,而點,那麼欲證命題成立,只須證即可。又數列,故成立。

(方法二),想到單位圓上的點 ,而點 又對應著向量那麼欲證命題成立,只須證即可。又向量可看作力,進而想到大小一樣,終端分布在正n邊形的n個頂點上的共點於正n邊形中心的力系,其合力為零。故成立。證明(略)。

用數學方法解決物理問題似乎理所當然,但反過來用物理方法去解決數學問題卻不太被人們重視,但對有些問題這樣去做不僅解法新穎,具有創新性,而且強化了各科之間的相互聯系、互相滲透。

思維的創新性的反面是思維的保守性,它的主要表現是在數學學習中受到各種條條框框的限制,思維受束縛,不願多想問題,只求現成的「法規」,而產生思維的惰性。消除思維保守性的有效方法是提倡學生多思和多問幾個為什麼,在加強基礎知識和基本訓練的前提下,提倡學生獨立思考。

21世紀人才競爭的焦點在於培養具有創新思維的一流人才上。只有具有創新思維的人,才能領導和把握科技發展的潮流。作為教師,對學生創新思維的培養是我們義不容辭的責任,也是我們不斷探索的課題。

3. 小學生數學思維有什麼背景和意義

學好數學就需要具備數學思維.是否具備數學思維影響著學生對於學數學的興趣。如果一個學生具備數學思維,那麼他的數學潛力和智力有可能被開發地更徹底。小學數學在開發學生思維方面有著重要的作用,小學數學有利於學生學會觀察與比較思維,有利於培養學生獨特的思考方式和創新能力,還可以啟發學生數學思維。

4. 如何提高數學練習課的有效性研究背景

如何提高小學數學課堂練習的有效性
小學數學教學大綱就明確指出:「練習是使學生掌握知識,形成技能,發展智力的重要手段」。的確我們的學生正是藉助於我們安排的各種練習題的刺激,積極進行思維活動,進而完成其學習任務的,它對學生能否真正理解課堂內容起關鍵作用。練習的目的,就是獲取知識。設計好練習,也就成為數學教學的重點所在。要使課堂練習真正起作用,教師針對本班學生情況的、特有的、有效的練習需要我們精力地設計。做到適度、高效,讓學生既掌握知識,又發展能力,也只有這樣,我們的學生練起來才會更省時更有成效。 在平常的教學中,有好多的老師在學生獲取知識的認識上有誤區,第一認為投入與產出是成正比的。如學生哪個字寫錯了,就罰他抄十遍。在聽一次公開課中,有位老師布置的作業(1)、4小時行8千米,1小時行多少千米?(2)、6小時行3千米,1小時行了多少千米?第一題學生很快就做出 8÷4 =2的正確答案;第二題學生一看與第一題一樣的,沒多想就說是6÷3=2的錯誤答案。第二是認為要形成技能,越多越好。從心理學的角度上看,人形成技能,不是越多越好,它有一個衰退點。如六年級的復習考試,考多了,他不投入,相反是越考越差。我們試想一下:一節新授課下來,給學生布置同類型10道練習題做,如果學生會做,做這么多隻是機械的重復,為什麼要做這么多呢?如果連一題都不會做,讓他做更多的題又有何意義?數學課應該是重「質」而不是「量」!為什麼有的學生不需要課下做很多的習題,照樣會做,而有的學生每天徜徉在題海中,卻沒有什麼提高?原因就是「質」和「量」區別。所以科學合理的安排學生的練習是非常重要,本人結合自己的教學實踐談點粗淺的認識。一、練習要重算理。 如在教兩位數除以一位數42÷3時,師可以利用畫小棒給學生講明算理,先一人一捆(10根),然後拆開一捆再進行分配。學生在明白天算理後,再引入豎式除法,學生就能輕松接受。二、練習要突出重點。 數學教學是分單元進行的,每一單元可劃分為幾個「知識塊」,同一「知識塊」的幾個教學課時又有不同的側重點或叫「知識點」。課堂練習就是要圍繞每堂課的教學重點進行設計。例如,教學「兩位數的除法筆算」前兩課時,重點、難點是試商。新課前的練習應為學習試商方法作知識鋪墊,可這樣設計:1、括弧里最大能填幾:24×()<89; 2、估算:7 9×8=□、490×3=□。 講授中的練習要為理解試商方法服務。 三、練習要有層次。 每堂課的練習設計要根據知識的結構特徵和學生的認知規律進行設計,做到由淺入深,有層次、有坡度,一環套一環,環環相扣。例如,百分數的認識的教學,可設計以下幾個層次的練習。
基本練習:7 3 =( )% 、 80%=( )填小數。
綜合練習:從小到大43 、0.745 、 7.5% 創新練習:
(5 4 -45%)×(40%-4%)

通過上述幾個層次的練習,學生在簡單運用、綜合運用、擴展創新的過程中,理解和掌握了知識,同時也照顧到全班不同層次學生的學習水平,使他們都有收益。 四、練習要有創新。 多途徑、多角度地訓練學生思維,開發學生智力,是提高學生個體素質的需要,是課堂練習設計的重要依據。要達到這一目的,這就要求教師設置創新的情境。 1、設計聯想題,訓練學生思維的敏捷性。教師可從引導學生進行橫向、縱向和逆向聯想等方面設計練習題。如看到「a是b的5/6」,要求學生聯想到:(1)a與b的比是5∶6(橫向);(2)b與a的比是6∶5(逆向);(3)b是a的1 1/5倍(橫向、逆向);(4)a比b少它的1/6(縱向);(5)b比a多它的1/5(縱向、逆向);(6)a增加它的1/5與b相等(縱向);(7)b減少它的1/6與a相等(縱向)。 2、設計多解題,訓練學生思維的變通性。例如,學習分數應用題後,教師可出示應用題:「一根長64米的鐵絲,剪去總長的5/8做了20個周長相等的方框架,餘下的還可以做同樣的方框架多少個?」並要求學生採用不同的方法來求解: (1)用分數應用題解法求解:①20÷5/8-20=12;②64×(1-5/8)÷(64×5/8÷20)=12;③64 ÷(64×5/8÷20)-20=12;④20÷〔5/8÷(1-5/8)〕=12;⑤20÷(5/8÷1)-20=12;⑥20×〔 (1-5/8)÷5/8〕=12;⑦20×(1÷5/8)-20=12。 (2)用比例方法求解:設還可以做x個方框架,得5/8∶20 =(1-5/8)∶x。 (3)用工程問題解法求解:①(1-5/8)÷(5/8÷20)=12;②1÷(5/8÷20)-20=12。 3、設計多變題(或多問題),訓練學生思維的多向性。「一題多問」和「一題多變」能引導學生從多角度、多層次觀察和分析問題、溝通知識的內在聯系,培養創造思維能力。例如, (1)、公雞有120
只,母雞的只數是公雞的3 1 ,母雞有多少只? (2)、公雞有120
只,是母雞只數的31 ,母雞有多少只? (3)、公雞有120
只,母雞比公雞多31 ,母雞有多少只? (4)、公雞有120
只,比母雞多3 1 ,母雞有多少只? (5)、公雞有120
只,母雞比公雞少31 ,母雞有多少只? (6)、公雞有120
只,比母雞少3 1 ,母雞有多少只? (7)、公雞有120
只,母雞比公雞多31 ,公雞比母雞少幾分之幾? (8)、公雞有120
只,公雞比母雞少3 1 ,母雞比公雞多幾分之幾?

4.設計開放式習題,訓練學生思維的廣闊性。如在下面式中的()內填上適當的數,要求連續進位:235×( )。學生通過觀察、嘗試,最後得到只要看數字2,能進位就可以連續進位了。

5. 如何有效發展數學創新思維

創新思維已成為新課程改革中教與學的靈魂,是實施素質教育的核心;數學領域蘊含著豐富的創新教育素材,數學教師要根據數學的規律和特點,認真研究,善於利用,積極探索培養和訓練學生創造性思維的能力。
小學生正處於思維最活躍的年齡階段,所以小學六年是打好學生創新思維的基礎階段。因此,數學教師在教學過程中應充分運用各種有效的教學手段和方法,來培養小學生的創造思維能力。本人聯系多年教學實際,對如何培養小學生的創新思維能力談幾點粗淺的想法:

一、設疑激趣,拓寬思維時空

古人早有「行成於思毀於隨」的戒言,也有「學而不思則惘,思而不學則殆」的訓導,如果缺乏必要的深思熟慮,就不會促使思維從量變到質變的瞬間飛躍,迸放出創新的火花。「打開一切科學的鑰匙都毫無疑義的是問號,而生活的智慧大概就在於逢事都問個為什麼」。

在教學實踐中,教師要給學生創造充分的思維時空,既要張弛有度,遵循小學生生理和心理周期性起伏變化的規律,還要「處處留心搜求,把進行的其它活動或接觸到的其它事物有意無意地和自己思考的問題聯系在一起。這樣一遇到適當的剌激,就會觸發靈感的產生」。因此教師要靈活布設問題懸念,努力創設問題情境,以此激啟學生積極思考。特別是要腳踏實地,充分利用課堂教學的空間和時間,把握教材的內容特點,開拓創新思維的培養途徑。

以教學「10的分與合」一課時為例,我預先准備了一個盒子,盒子里裝了10支鉛筆。一上課,我請一名學生上台摸鉛筆,然後老師根據學生摸到的支數猜盒子里剩下的支數,經過幾次猜都猜對了,學生感到很好奇,然後老師趁熱打鐵,說:「因為老師知道了盒子里總共有10支,然後根據10的分成就能猜著了,你們想學會這個本領嗎?」數學知識的神奇力量激起了學生強烈的求知興趣,使學生趣味盎然地參與學習,積極思考。

又如:在教學小學數學第三冊《可能性》一課時,課伊始,我讓一名男生代表和一名女生代表上台進行摸球比賽,比賽規則是蒙上眼睛摸五次,摸到紅球次數多者為勝。結果女生代表每次都是紅球,這時男生有的生氣,有的責怪,有的打抱不平,說老師有「陰謀」。這樣的情境創設,激發了學生的興趣,形成知識之間的懸念,引導學生嘗試改變固定的、傳統的思維方式,拓寬數學思考的思維時空。

二、大膽猜想,培養求異心智

心智是一種直覺,它是非常靈活迅捷而復雜的心理活動現象,是在原有知識的基礎上,通過對事物的表象感知,借回憶、想像、猜測等心理活動,閃電般跳躍式地對事物本質進行判斷,它是創造思維的靈魂。牛頓認為「沒有大膽的猜想,就做不出偉大的發現。」在訓練學生直覺思維方面,應鼓勵學生大膽猜想,敢於創新,沖破思維定勢,擺脫常規約束,允許學生突發奇想,甚至異想天開。對學生回答問題不要苛求過於嚴謹全面,讓它們發現什麼說什麼,想到多少說多少,說出表象的理解或猜想也可以,不一定要說個所以然;教師對學生獨到的見解或奇異的想法要因勢利導,引上思維的軌道,讓他們想出點門道來。

例如,在教學「能被3整除的數」時,我先讓學生猜一猜:「能被3整除的數」會有什麼特徵?有些學生可能受到「能被2、5整除的數」的特徵影響,都在猜測特徵是「個位數是3、6、9的數」。老師順勢出示一組個位是3、6、9的數,如13、16、19、23、26、29……結果學生發現這些數都不能被3整除,學生的思維因為猜想的落空陷入了困惑狀態,由此引發了他們解決疑惑的心理趨勢;而教師乘機再列出另一組數,如12、15、18、21、24、27……學生發現,這些數反而都是能被3整除。這樣,通過一系列的猜想與困惑,造成學生認知上不平衡,從而激發起學生繼續探索的慾望:為什麼後面這一組數都能被3整除呢?學生又帶著對這個問題的好奇心進行猜測探索,最後發現原來能被3整除的數的特徵是:一個數各個數位上的數的和能被3整除,這個數就能被3整除。

這種探索方法的基本程序就是:提出問題,學生猜想,探索規律,驗證結論。它就是要讓學生先敢於對數學問題進行大膽猜測,再通過探究尋找規律,這樣得到的知識對學生來說是有效的,得到的也不僅僅是一種知識,更多的是數學思維能力的訓練。

所以,在學習數學時,教師要鼓勵每個學生應有一點敢於猜想的意識,多進行「猜一猜」的活動。猜想是不受現成事實的束縛,它包含著可貴的大膽想像和推測的成分。教師要敢於通過「嘗試」、「猜想」等問題情景的創設,大膽暴露學生的思維過程,引導學生沿著合理的解題思路去思考。

當然,在猜想中,要提醒學生仔細觀察,分析已知,發現規律,以此類推;或者提醒學生利用結果,進行猜測,推而廣之。總之,猜想鍛煉的是學生發現規律,利用規律解決問題的能力,能讓學生活躍的思維在迸發、碰撞中激發出創新的火花。

三、開拓思路,誘發思維的發散性

徐利治教授曾指出:創造能力=知識量×發散思維能力。思維的發散性,表現在思維過程中,就是思維不受一定解題模式的束縛,從問題個性中探求共性,尋求變異,多角度、多層次去猜想、延伸、開拓,是一種不定勢的思維形式。發散思維具有多變性、開放性的特點,是創造性思維的核心。在教學中,可採用多種變式練習來進行訓練:

(一)填空答案多樣化

教師要擅長改變教材和教綱的有限性,把唯一性的填空改編成一空多填式,以此對學生進行發散思維的培養。如在教完了20以內的進位加法後,為使學生更熟練計算進位加法,安排一組填空,要求其盡量多填,使等式成立:8+5=□+□,□+3=6+□,□+□=6+5,9+□=□+7。

(二)問題解答多向化

從知道的條件進行多角度、全方位的審視,是產生思維多向性的關鍵,只要善於引導學生聯想以前學過的或從生活中具備的知識和方法,准確深入挖掘問題中具備的已知條件,努力探索,那麼學生就會在發現問題和解題方法上獨樹一幟。

例如,我在教學小學數學第四冊《統計》一課時,安排學生進行想想做做的練習:先出示一些杯子,師問:「你想按照什麼來進行分類並統計?」

學生1:有的杯子有把柄,有的杯子沒有把柄。

師:對,可以分成有把杯和無把杯。

學生2:有的杯子2元,有的杯子3元,有的杯子4元。

師:對,可以按照價格來分類統計。

學生3:有的杯子有顏色,有的杯子沒有顏色。

師:對,可以分成有色杯和無色杯。

學生4:有的杯子高,有的杯子矮。

師:對,也可以根據高矮來分類統計。……

我們可以看到,由於每個學生對事物的觀察和思考都具有自己的個性特點,假如只局限於自己個人的思考范疇內,學生只能認識到極為有限的事物統計標准,但是在教師有意的引導下,學生紛紛回答,讓不同的智慧火花在課堂上閃現,每個學生都在享受著集體的共同智慧結晶,打開了思維之大門。

(三)問題設計自主化

此類方式是指習題只給出已知條件,至於要求求解什麼、怎樣求解是需要學生自主設置的。訓練的目的是讓學生沿著嘗試多種方向設計問題,並能用相應方法解決問題。如:「由已知黃花9朵,紅花3朵」,師問:「你能提出哪些問題?」學生提出了求和、求差、求倍數關系的好多問題,此類訓練可以讓每個學生都會有機會發現自己數學智慧的一面,激起創新思維的主動性。

(四)解題思路發散化

在數學教學中培養學生創新的思維能力,「一題多解」是最切實可行切實有效的方法,是培養學生發散思維的一種好方法。教師要重視引導學生在解好一題後,不要滿足於結論,不要拘泥於常規,不束縛於定勢,而是通過有針對性的,有數學依據地開展積極思維,大膽設想,合理分析,探索和開發題目的「潛在價值」,在沿著不同的方向思考後,比較了多種解決問題的方法後,找出最佳方案,鍛煉學生敏捷的解題能力。具體來說,可以通過縱橫發散、知識串聯、綜合溝通等方法,達到舉一反三、融會貫通的效果。

1、在應用題解題中培養思維發散性

應用題解題方法多樣化,主要有利於培養學生思維的深刻性,針對具體題目讓學生尋找不同方法,換個角度思考、分析,可能得到意想不到的收獲。

如:小學數學第四冊有這樣一個應用題:「一輛公共汽車原有35個人,下車了9人,又上來了12人,現在車上有幾人?」大部分學生列式:35-9+12=38(人),這毫無疑問是對的,不過,我沒有滿足,繼續問:「還有不同的想法嗎?」這時,一個小朋友舉起了他的小手:「我是這樣做的:12-9=3(人),35+3=38(人)。」好多小朋友瞠目結舌,然後就說:「不對吧」。另外有幾個小朋友發出了不同的聲音:「對的」,我讓這位小朋友說理由,他說:「12-9=3(人)求出的是上來的比下去的多的,多的加上原來的就是現在有的人數。」多麼精煉的回答呀!

以上兩種方法各具特色,妙趣橫生,我似乎看見學生的思維正自由馳騁於數學領域。

2、在計算題解題中培養思維發散性

在數學解題學習中,學生的主要任務並不是解題,而是學習解題,因此教師教的重點和學生學的重點,不在於「解」,而在於「學解」。所以教師要在盡可能不提供現成結論的前提下,讓學生親身獨立地進行數學解題活動,這就要求我們在教學預設時,不能僅僅滿足於預設解題過程和方法,更要預設教學過程和方法,倡導學生個體之間、群體之間的多向互動的格局,使學生與學生之間不斷交流解題信息。在此過程中,教師和學生分享彼此的解題經驗和認識,交流彼此的解題情感和體驗,真正為促進解題的思維創新提供可能性,這種理念,哪怕是在計算題的解題訓練中也一樣要得到落實。

例如:小學數學第四冊的筆算加法,這部分內容是在學習了口算加法的基礎上進行的。我出示了例題(352+234=?)之後就讓學生自己進行嘗試練習,然後巡視,讓我沒想到的是,學生在思考探索和交流之後,提供的解答方法竟然會這么異彩紛呈,我就趕緊讓他們上台板演。

這第三種方法尤令我驚異,驚異於學生居然有如此讓人出乎意料的數感。這也證明,計算中的多種解題方法練習,同樣非常利於達到誘導學生進行創新性發散思維的目的。

四、運用類比,訓練靈活多變的思維

類比是根據兩個對象或兩類事物間存在著的相同或不同屬性,聯想到另一類事物也可能具有某種屬性的思維方法,是發現問題、探索解決問題途徑常用的數學思維方法,是創造性思維的精髓。利用類比思維可使學生加深對基礎知識的理解,舉一反三,融會貫通,發現新的數學知識;可培養學生的發散思維、創造思維及合情推理能力,即遇到新的問題,從形式結構的表象聯想似曾相識的舊知識,進一步從感性認識深化到它們的內在聯系,以舊喻新,類比新的知識,發現新的理論。

如六年級有這樣一道題目:「甲乙兩地相距240千米。快車從甲地開往乙地要4小時,慢車從乙地開往甲地要6小時,兩車同時從兩地出發相向而行。多少小時相遇?」老師要求學生解答,並說出思路。

生1:240÷(240÷4+240÷6),先求出甲和乙的速度和,路程除以速度等於時間。

這時,老師問:「還有其他解法嗎?」一個平時不太愛發言的學生舉手了,他說:「我是這樣想的,把兩地相距的路程看作單位『1』,可列式為1÷(1÷4+1÷6)」。

很明顯,這個同學利用的是類比思維方式。在解決問題過程中,他從要解決的問題出發,受「題型特點」的啟示,聯想與它類似的一個熟悉的問題即工程問題,想到曾做過類似題目,並以這個類似題目作為中介,又想到了某種解題方法和技巧,而後進行分析,用熟悉的解法來思考解答所要解決的問題,這種創造思維的火花可以感染全班的每一位同學。

五、實踐是創造思維能力的練兵場

(一)充分利用游戲,創新思維在實踐中觸發

楊振寧博士曾作過這樣的對比,中國學生學習成績比一起學習的美國學生好得多,然而十年後,科研成果卻比人家少得多,原因何在?其實就在於美國的學生思維活躍,動手能力和創新能力強。針對小學生在平時學習中缺乏參與性活動這一現狀,新教材為學生設計了大量的、具有思考價值的游戲、比賽,(如:對口令、猜數、青蛙過河等等),我很重視這些形式的題目,在課堂上總是多給學生一些自由的時間,讓學生多進行一些創造性的活動,使每個學生都能積極地參與到課堂中來,開動腦筋、拓寬思維。

如在教學進位加法的練習課時,這節課的主要目的是使學生熟練口算20以內的進位加法。於是我用了三個游戲把整節課貫穿起來。首先是個人搶答賽。老師出題學生搶答或學生互相出題,這個游戲的設計主要是培養學生思維的敏捷性。接著是小組合作爭優賽。4人一組,用三個數組成4個算式,比比哪個組想的算式最多。這個游戲不僅使學生對整體與部分的關系有了深刻的認識,還培養了學生思維的整體性和合作競爭的意識。最後「吃魚」這個游戲把整個課堂氣氛烘托起來,學生們個個躍躍欲試,學習情緒高漲。游戲是這樣的,每人一條魚,每條魚的上面都有一道題,只要能大聲地讀題說得數,這條魚就送給你。學生們不僅要把自己的題說對,還要對其他同學的題進行判斷,大大提高了練習的強度。游戲是以「開火車」的形式進行的,又提高了練習的時效性。這節練習課,雖然沒有讓學生動筆去寫,但它的練習強度和效率是顯而易見的,在練習課中學生的思維異常活躍。

由此可見,豐富多彩、富有創造性的活動和練習不但能夠收到意想不到的效果,還能夠使每一個學生從中體驗到學習給他們帶來的快樂。

(二)捕捉生活素材,創新思維在實踐中提升

任何知識都來源於生活,形成於實踐,又指導實踐,推動科學技術的發展,而學習掌握它,如果脫離實踐就成為無源之水。富勒說過:「理論是一種寶庫,而實踐是它的金鑰匙。」我們要力求引導學生,通過閱讀、練習、觀察、實驗、討論等多種形式,使學生動腦動口動手,在親自參與下獲取知識,熟練技能,領悟理論的本質。組織學生互相討論,發揮學生各自思維個性差異的優勢,使他們相互間的思維「推波助瀾」,形成多維立體交叉的思維信息網,教師隨時點撥指導,使思維產生躍變。

比如一年級的小朋友剛接觸減法,學校里正好組織秋遊,游覽的路上,我就有意地問:「沈望,你帶了幾個橘子?」「5個。」「已經吃了幾個?」「2個。」「還剩幾個?」「3個。」「你能用一個算式表示嗎?」「5-2=3」,其餘小朋友也爭先恐後地喊道。

在回家的路上,我問小朋友:「今天玩得開心嗎?」

生:「開心。」

師:「都玩了哪些項目呀?」

生:「射箭、打氣球、野炊、爬山……」

師:「今天的秋遊活動中,你發現了數學問題嗎?」

思考片刻。

生1:「叔叔給了我5支箭,我一支一支地射,一會兒全射光了。」

師:「你能用算式表示嗎?」

生1:「5-5=0。」

師:「真好。」

生2:「媽媽給我4元錢,我用掉了2元,還剩2元,4-2=2。」

生3:「我帶了2個麵包,被我吃光了,2-2=0」

生4:「牆上有10個氣球,我打破了一個,還剩9個,10-1=9」

……

在這樣的問題解決情景中,由於是從學生的生活入手進行數學知識的訓練和鞏固的,學生更願意交流,更願意表達自己的想法,迸發出了學生思維的火花,創新思維在實踐中得到了提升。

又如:我在教學《元角分的認識》一課,在課堂上創設了一個在商店內買賣物品的模擬場景,讓學生經歷「買賣物品」,然後延伸到家庭生活中,布置了一個特殊的課外作業,讓學生星期天跟媽媽上菜場買菜或上商場購物,試著幫媽媽付錢、算帳,回學校後相互交流自己購物、付錢和算帳的經過,說說自己懂得了什麼,還有什麼困難。針對學生的交流再作小結。

如:有位同學說自己的購物經歷:「我用一元錢去買了兩枝鉛筆、一塊橡皮,鉛筆2角錢一枝,共4角錢,橡皮5角錢一塊,還找回一角錢。」

單憑課堂上的講解、練習是很難達到這種效果的,學生在親身實踐中發散了思維。

美國教育學家第斯多惠說過:「教學的藝術不在於傳授的本領,而在於激勵、喚醒、鼓舞。」因此,教學實質上就是設法激啟學生自覺學習的興趣,讓他們親自參與學習,只有多參加實踐,多體驗生活,積累生活的第一經驗,儲備直覺思維的感性素材,才有可能升華為抽象思維的理性認識,產生廣闊的思維聯想,進而進行歸納、類比、推猜,發現新的事物,建構新的理論。

總之,雖然數學具有嚴謹的邏輯性,但這只是對於理論的完成形式推演論證而言,而理論的學習掌握,解題思路的形成或數學知識的應用,特別是數學知識的發展完善,新理論的發明建構,都離不開靈活自由的創造性思維,它推動人類的進步,創造人類文明,是人類發展進步的巨大財富。我們每一個教育工作者,一定要重視學生創新思維能力的培養,為學生提供思考、探索和創新的具有開放性和選擇性的最大空間,我們就能引導學生自己發現問題,進行創造性學習,培養創新思維,為成為適應二十一世紀科技發展所需要的人才奠定基礎

6. 如何在初中數學課堂培養學生的創新思維課題研究背景

摘要在應試教育向素質教育轉軌的過程中,教育教學的目標是培養具有開拓性、創造性的人才,這就要求在數學教學中必須對學生進行創造性思維的培養。針對初中數學教學的特點,筆者提出了從良好的教學環境

閱讀全文

與數學創造思維的研究背景相關的資料

熱點內容
京韻花園糾紛 瀏覽:895
衛生服務站公共衛生考核方案 瀏覽:62
快遞時效投訴 瀏覽:782
世紀創造絕緣有限公司 瀏覽:600
聚投訴珍愛網 瀏覽:47
公共衛生服務協議書2017 瀏覽:805
改革工作成果匯報 瀏覽:49
醫療糾紛管理倫理的主要要求不包括 瀏覽:959
工業光魔創造不可能720p 瀏覽:243
君主立憲制是法國大革命的成果 瀏覽:13
王成果青島科技大學 瀏覽:519
護理品管圈成果匯報書 瀏覽:875
使用權獲取途徑 瀏覽:759
怎麼投訴奧迪4s店 瀏覽:31
美術教師校本研修成果 瀏覽:740
股權轉讓合同模板 瀏覽:638
知識產權部門重點的工作計劃範文 瀏覽:826
用地批准書能證明土地的使用權權嗎 瀏覽:829
拓荒者知識產權 瀏覽:774
商標侵權事宜處理委託書 瀏覽:168