毕业设计（论文）-浅谈在有效教学中如何提高学生的创新能力.doc

浅谈在有效教学中如何提高学生的创新能力浅谈在有效教学中如何提高学生的创新能力摘要: “创新是一个民族的灵魂，是一个国家兴旺发达的不竭的动力。”具有较高的科技素养和创新能力，是知识时代对人才的基本要求。提高学生的创新能力是创新教育的一个组成部分，具有十分重要的意义。初中数学教学是培养学生创新能力的一个重要途径，具有明显的优势。本文从三部分研究了如何在初中数学教学中培养和提高学生的创新能力。第一部分提出了研究的问题，综述了课题研究的背景和目的意义，并阐述了创新能力的涵义和理论基础。第二部分对初中生数学创新能力的现状进行了分析。第三部分针对教师提出了初中数学教学中提高学生创新能力的对策。关键词：初中数学教学； 创新教育 ； 提高创新能力； innovativewayto enhance students abilityabstract： innovation is the soul of a nation is an inexhaustible motive force for national prosperity. higher scientific and technological literacy and innovation capability, knowledge-era talent basic requirements. improve the innovation ability of students is an integral part of innovative education, is of great significance. junior high school mathematics teaching is to train students in an important way to innovative capability has obvious advantages. in this paper, three-part study of how middle school mathematics teaching to cultivate and improve students ability to innovate. the first section presents the research problem, an overview of the research background and purpose of significance, and explained the meaning of innovation and theoretical basis. the second part of the junior high math ability to innovate are analyzed. the third part of the proposed junior high school mathematics for teachers teaching to enhance students ability to innovate solutions.keywords: junior high school mathematics teaching; innovation and education; improving innovative capacity;1引言1.1 问题研究的背景和目的意义1.1.1 问题提出的背景21世纪是一个充满了挑战的新世纪，也是高新技术和知识经济迅猛发展的世纪，这个新的世纪对人的能力和素质提出了更高的要求，而人的能力和素质的提高更多地依赖于教育，这也就对教育提出了更高的要求。知识经济是以智力资源和创造力资源的占有、配置，知识的生产、分配、使用为重要因素的经济，它所要求的人应是具有高知识水平、高技能和高创新能力的人。21世纪的公民要想适应社会的变迁并使个人和谐地发展，创新能力的培养就极为重要。目前，经济发展越来越依赖于更好地应用机器、应用资源、应用资本，依赖于人的创新能力，人力资本再次超越了物化资本。所以，处于新时代的每一个人都要大力提升自己的知识、能力和各项素质。同时，创新也是当前中国迫切需要的，只有赢得了创新才能赢得国际竞争的主动权。就发明专利数来说，以每万人每年计算，美国有1760多件，日本有1740多件，德国有1500多件，即使是印度也有440多件，而中国只有10件。中国不仅在数量上远远落后，而且质量也比较差，与日常生活相关的较多，重大发明则比较少。中国科技人员的数量大约是美国的十倍，但总体创新能力、水平就无法与其相比了。新华社2003年5月公布了一项“全国青少年创造能力培养调查”的结果表明，我国七成多青少年不知如何实施创造。从对31个省、自治区、直辖市的近1.2万名大中学生的问卷调查结果来看，亲身体验过科学探究全过程的低于29%，亲身体验技术创新全过程的青少年数量更低，都低于26%，它基本反应出我国迄今为止，在教育活动中对中学生的创造能力没有得到应有的培养，学校更没有把创造力的培养视为现代教育的生命线的现实。因此，如何培养学生创新能力是每一个教育工作者必须研究的问题。1.1.2课题研究的目的和意义从国际竞争来看：中华民族处在伟大复兴的大发展时代。我们正在向21世纪中叶基本实现社会主义现代化的第三步战略目标迈进，社会发展呈现出高速化、综合化、理性化、多元化的趋势。大量事实从正反两个方面告诫我们，高新科技、创新知识特别是创新人才，对国家的建设和发展有着重要的影响，我们必须把增强民族创新能力提高到关系中华民族兴衰存亡的高度来认识。在此背景下，江泽民同志发表了关于“创新是一个民族进步的灵魂，是国家兴旺发达的不竭动力”、“迎接未来科学技术的挑战，最重要的是要坚持创新，勇于创新”、“创新关键在人才”等一系列论述，非常重要，十分及时。从知识经济发展的需要来看：世界经济发展呈现新的变化，经济全球化趋势持续发展，科学技术突飞猛进，知识经济初见端倪。国家和地区的知识创新体系和创新能力(包括知识创新、知识传播、技术创新和知识应用体系)已成为国家和地区经济、社会发展潜力的重要基础设施和竞争力的关键因素。创造性的智慧劳动，创造性的经营管理，以知识创新为基础的服务，乃至文化艺术创作等将成为社会劳动的主体和领衔力量，社会将全面知识化，知识成为经济和社会发展的最重要资源，创新人才成为竞争合作的决定性因素。从社会可持续发展的需要来看：社会和经济发展面临资源、能源、环境、粮食、人口等一系列难于解决的问题，片面强调工业化和经济现代化是不够的，如果没有从心理、思想和行为方式上实现由传统人到现代人的转变，使之具备人的现代人格、现代品质，就不可能拥有持续发展的能力。只有培养出大量的创新人才，才可能解决社会发展的各种问题，才能保证社会与经济的可持续发展，也就从源头上保证了人类的长足发展。从教育事业发展的需要来看：教育时代需要创新人才，创新人才的培养依赖教育，而我国传统的教育观念重知识而轻能力，重理论内容而轻实践环节，重教学内容的细节和技巧而轻其系统和方法，重教师的精心传授而轻学生的主动学习，重教育目标和模式的共性而轻教育主体即学生的个性。凡此种种，对创新人才的成长都是不利的。因此教育必需改革，才能适应国家的需要，顺应时代发展，从而促进教育自身的发展。实践证明，“应试教育”已经严重阻滞了人的培养与发展，于是，提出了“素质教育”口号，素质教育的核心重点，就是培养创新精神和实践能力。教育部副部长王湛在建立具有中国特色的基础教育课程体系中明确要求新课程要“以创新精神和实践能力的培养为重点，建立新的教学方式，促进学习方式的变革”。从个人发展的需要来看：社会需要创新人才，个人只有主动迎合这种需要，才能获取更好的生存机会，才能更大地促进自身发展与自我潜能的开发。主动学习，强化个人的创造品质是每个人从发展自我的需要中理出的最强烈的需求。有好奇心，具备创新意识，追求创新的人是企事业单位人才需求的趋势，只有这样的人能带给企业真正的效益，带给单位根本的发展，也只有这样不断追求创新的人才能寻求到好的岗位和好的发展。本文在借鉴国内外培养学生创新能力经验的基础上，以理论与实践相结合为原则，对初中数学教学中如何提高学生的创新能力做了尝试性的研究。研究的目的在于寻求初中数学教学中培养学生创新能力的最佳途径和有效方法，从而扎实推进素质教育和让学生的创新能力产生实质性变化。希望对于初中数学教学中开展培养学生创新能力的教学实践具有一定的借鉴意义。2.创新能力概述2.1创新能力的涵义创新能力定义为：“一个人(或者群体)在前人发现或发明的基础上，通过自身的能力，创造性地提出新的发现，新的发明和新的改进革新方案的能力。或者说，创新能力就是一个人(或者群体)通过创新活动、创新行为而获得创新成果的能力，是一个在创新活动中所具有的提出问题、分析问题和解决问题这三种能力的总和。”创新能力是在重视学生全面素质培养的前提下提出的。它的提出是对教育目标诠释的一大进步。2.2初中数学教学中创新能力的分析2.2.1初中数学教学中创新能力的含义中学数学教学中的创新能力是指通过数学活动和数学教育，使学生作为独立个体，能够着手发现、认识有意义的新知识、新事物、新思路、新方法，掌握其中蕴涵的基本规律而应具备的一种能力。求新求异是创新能力的基本特征，其实质和核心是在数学活动中学生所表现出来的创造性思维品质。2.2.2初中数学教学与创新能力培养的关系初中数学教学是培养学生创新能力的一个重要途径，培养学生的创新能力是初中数学教学的一个任务，也有利于提高初中数学教学质量，两者是一个不可分割的整体，都是为了促进学生素质的提高，它们的关系主要体现在以下三个方面：1.培养学生的思维能力全日制义务教育数学课程标准（实验稿）中提到：“数学是人们对客观世界定性把握和定量刻画、逐渐抽象概括、形成方法和理论，并进行广泛应用的过程。”也有人说“数学是思维的体操”。数学知识本身的抽象性和逻辑结构使学生在学习数学的过程中受到思维的锻炼。在初中数学教学中，教师应从学生实际出发，引导学生通过实践、思考、探索、交流等形式获取知识，并用数学语言进行归纳、类比、猜想、论证或根据已有的事实进行数学推测和解释，发展学生的思维，这对于培养学生的创新能力是非常有利的。但是，数学题有些都有固定的解题思路，学生易养成固定的解题习惯，运用如分析、综合、推理、类比等方法解题，长此以往，学生易养成思维惰性。而要求学生创造性的解题，除了综合运用这些方法以外，还要运用一些非逻辑性如：直觉、想象、联想、灵感等，以增加思维的灵活性，使学生的思维品质得到优化。2.拓展学生的知识经验建构主义理论认为：认识是一种以主体已有的知识和经验为基础的主动的建构活动。数学尽管表现为形式化的符号，但它在学生的生活背景中都可以找到实体模型。学生在进入教室前，都有一定的生活经验，对事情都有自己的看法，而不是任人涂抹的一张白纸或任意装灌的容器。在数学学习中，学生是利用已有的知识和经验主动地对新知识进行有选择的加工和编码，建构自己的理解。这个过程主要是一个“顺应”的过程，即旧有的认知框架不断地被有明显优势的新认知框架所代替，从而智力得到发展。若新知识和旧知识无潜在的、实质性的必然联系，学生便难以理解。学生已有的知识经验在其建构自己的知识体系中发挥着重要的作用，而其创新能力的形成也并非空穴来风，没有丰富的知识和经验作依托，创新将成为无源之水，无本之木，无疑缘木求鱼。从这个角度讲，强化学生的求知欲，丰富学生的知识经验，是教师教学追求的一个目标。3.和谐发展学生的身心身心和谐自由地发展是学生养成独立人格的条件。独立的人格是学生形成创新能力的条件。无独立人格，人的思想就像套上枷锁，难以有独立的见解。有效的学习活动必须和学生身心发展的特点相匹配，才能增强学生的学习兴趣，充分发挥学生的主体能动性，提高学生的参与度，使学生的身心愉悦，乐学愿学，从而促进学生身心更好地发展。在初中同一发展阶段的孩子身心发展具有一定的相似性，但不同发展阶段的孩子思维特点是不一样的，这是教师教学时必须认真考虑的。违背学生身心发展规律的教学，只会得不偿失，阻碍学生的发展，损害学生的健康，造成学生人格的扭曲，比如：在应试教育的环境下，学生的个性泯灭，成为分数的“奴隶”。学生身心和谐地发展是数学教学的出发点，也是数学教学的归宿。3国内外创新教育研究进展3.1国内研究进展我国著名的教育家陶行之于1939年在重庆创办了育才学校，他在新华日报发表了创造宣言，在文中提出“处处是创造之地，天天是创造之时，人人是创造之人。”并进行了大量创造教育的实践，培养了一批创造型的人才。20世纪80年代以来，我国的一些地区开展了不同层次的“创造教育”的实验。实验研究主要进行了两方面的工作：一是儿童创造力测验量表的修订和编制。如张德秀编制的“创造性思维潜能测验”；郑日昌的“中学生创造力测验”课题组，从重视创造个性与创造性思维的统一方面，在学科教学中进行了探索性实验研究。二是对创造性思维的研究，如林德慧有关创造力及创造性思维品质的研究；山东师范大学教科所实施的“儿童创造力开发与实验”等。在我国，创造教育的开展取得了一定的成功经验，但也存在不少问题。主要表现为：(1)学科创造力培养中思维训练缺乏系统性、连续性，随意性较大，尚未形成有效的教学策略，训练内容单调。(2)在教学中偏重创造思维品质的培养，而忽视创造各项品质培养的“重智轻德”倾向比较普遍。3.2国外研究进展据文献记载，创新教育这一提法近几年才多见报道。但创造教育的研究已有几十年的历史。国外的创造教育研究兴起于20世纪五六十年代，许多著名心理学家如吉尔福德、托兰斯、帕纳斯等人对创造力开发的基本理论进行了长期的探讨，并编制了多套创造力测量表和具体训练方案。50年代后期，前苏联人造地球卫星发射成功使得美国教育界纷纷加强了认知与创造力的研究，加之对人本主义心理学的兴趣，使人们开始重视人的潜能的开发和充分发展，从而在更广泛的对象上去研究创造力。日本20世纪80年代初提出的要重视创造性的研究，并把从小培养学生的创造性作为日本的教育国策而定下来。英国近20年来对创造性研究十分重视，并深入地探讨了创造性与智力、个性的关系问题。4.数学教学中提高创新能力的对策研究4.1提高教师业务素质百年大计，教育为本；教育大计，教师为本。教师素质是教育改革成败的决定性因素，是开展创新教育的关键。要培养学生创新能力，首先要在教师素质的提高上下功夫。“师者，所以传道、授业、解惑也。”；“传递文明老师是桥，科教兴国老师是帆。”教师被称作是太阳底下最崇高的事业。从古至今，人们对教师一直是非常尊崇的，用了许多美好的词赞美教师，说明了教师这个职业的重要性。教育工作者的职责是托起明天的太阳，从某种意义上说，一个地区、一个民族、一个国家的未来就掌握在教师手里。教育不仅是教师的职业，也是教师的事业，需要教师全身心的投入，而不是把它当作谋生的手段。教师的敬业精神是教师爱业、勤业、乐业、精业、创业的基本品质。教师的敬业精神表现在：一是热爱学生，和学生同喜同乐，“教学相长”，共同发展。大学开篇即言，“大学之道，在明明德，在亲民，在止于至善”，其中蕴涵着丰富的师生关系的哲理教育，师生心灵相通，彼此就像有了一座无形的桥梁，思想的交流，知识的传递就畅通无阻。我们尊重和呵护学生的生命就像对待自己的生命一样，而不是把学生看成是只会学习的机器。要树立一种信念“没有爱就没有教育”。二是和教育事业融为一体，与时俱进，不仅仅是奉献于教育事业，而且通过教育事业来成就自己的人生辉煌；具有敬业精神的教师，无论何时何地、何种状态下都会主动、自主、自觉地意识到自己“职业”的社会责任和道德责任，都会凭借隐藏在内心的意识活动尽职尽责，一丝不苟地对待教育中的任何一件事。三是对待教育就像对待艺术一样，把它看作是对美的追求；就像对待科学一样，不满足于陈规旧套，不满足于现状，不满足于照抄照搬和“拿来主义”，以创新的意识、创新的内容、创新的方法，从多维的角度和空间培养学生的创新能力。同时需要遵崇一定的规律，而不是凭经验盲行，蛮干。教育的过程不是一个单纯的技能、技巧问题，其中注入了老师的心血、情感和生命。教师应丛优化知识结构，强化敬业精神，克服认知偏差，更新教育观念，发展创新素质等方面完善自己。4.2善用课堂教学策略4.2.1鼓励学生质疑置辩，培育创新能力传统的课堂教学中存在着老师向学生提问题，却很少看到学生向老师提问题的情况。往往是老师把学生能产生的疑问都思考到了，由老师提出来，学生只好依问而答，久而久之，学生一来是不敢提问题，二来不知从何处提问题，导致学生总是处于被动的状态，不利于学生创新能力的培养。爱因斯坦曾说：“提出一个问题比解决一个问题更重要的。”没有质疑，没有深究，学生对知识的理解就往往停留在肤浅的表皮，就没有发现。学生能够质疑置辩是创新能力的一种表现，它能使学生的求知欲由潜伏状态转入活跃状态。学生只有善于质疑敢于置辩问难，才能促进学生创新能力的发展。教学过程中教师需要改变传统的教学方式，激励学生从探索、讨论的活动中提出问题，从新旧知识间的联系、比较上发现问题，从新知识的意义、性质、法则、定律及公式上找出问题。比如下面的例子：一位教师在上课时讲到“把整数扩大100倍就是在原数后面加两个0”。大多数同学表示认可，只有一个学生说：“老师，你说的不对。”老师一愣，“0不可以这样解释”学生说。确实，有时教师在讲课时容易出现一些“白话式”的讲法。还如前面的例子（全等三角形的判定），学生在探索讨论的基础上提出：自己画的是锐角三角形，以上结论是否适合钝角三角形或直角三角形？为什么三条边对应相等能判定两个三角形全等？而三个对应角相等却不能判定两个三角形全等？学生通过画图的方式也明确了角的大小与角的两边的长短无关的道理。本来单靠教师讲不是印象太深的知识点，学生一下子就记住了。再如，如下图1，若pa=pb，apb2acb，ac与pb交于点d。求证：addc=pb-pd 图1 图2 图3首先，我引导学生进行分析，因pb-pd（pbpd）（pbpd），所以要求证addc= pb-pd，只要证addc=（pbpd）（pbpd）即可，那如何构造pbpd和pbpd呢？我用几何画板把上图1呈现在屏幕上，让学生在各自的电脑上试着画辅助线，很快便有学生发言，他画出了上图2所示的辅助线，即延长bp至点e，使pe=pb，连结ae，则pbpd=de，pbpd=bd，所以题目只须证addc=debd，而由题意易证明daedcb，从而得出addc= pb-pd。他话音刚落，便有一位同学脱口而出“如果图2中有个过点a、b、c、e的圆，那么要证明的addc=debd就是圆内相交弦定理的结论了。”我万分高兴，马上肯定了这位同学的大胆设想，抓住机会进一步追问“大家仔细分析题目中的已知条件，看看能否在图中构造一个这样的圆呢？不妨用几何画板试一试。”于是同学们纷纷动手，你一言我一语地指出：“因为pa=pb，apb2acb，所以可以以p为圆心，pa为半径画圆，则点a、b、c均在p上，延长bp交p于点e（如图3），则由圆内相交弦定理得addc=debd，从而得证。”通过同学们的置疑争论，找到了这道题的巧妙证法，从而培养了学生的创新能力。4.2.2加强学生思维训练，发展创新能力思维能力是人最重要的能力，是人能力的核心。一个人智力高低，能力大小都与思维能力有关。教学中要发展学生的创新能力，首先要培养学生良好的思维品质，提高学生的思维能力。1.提高学生的想象力想象力是发展创新能力必不可少的因素，丰富的想象力是创造性思维的“设计师”。爱因斯坦指出“想象力比知识更重要，因为知识是有限的，而想象力概括着世界上的一切，推动着进步，并且是知识的源泉”。想象是客观现实在人脑中的一种反映。想象是最有价值的创造因素，是创造的先导，想象力愈丰富，创造力愈强。在数学教学中培养学生的想象力，首先要使学生学好有关的基础知识；其次，应根据教材潜在的因素，创设想象情境，提供想象材料，诱发学生的创造想象。当然，教师必须在学生出现想象结果之前就积极引导学生进行创造性想象，否则，它会抑制创造想象的展开。例如，ab是d、c的外公切线，a、b分别是切点。d与c外切于点p，连接pa、pb。如图4，求证apbp 图4 图5 图6证明过程略。诱发学生想象下面几个问题。想象1：若将原命题中的“两圆外切”条件改为“两圆外离”（图5），是否有类似结论afbp？想象2：若将原命题中的“两圆外切”条件改为“两圆相交”（图6），是否仍有类似apbh结论？想象与观察常常是密不可分的。深入观察，大胆想象，从观察中可以获得信息；信息能够储存，储存的信息在外界相关信息的诱发下，可以产生联想，从而刺激想象。2.利用典型题型突破思维障碍数学知识是构成数学直觉的基石，但光有数学知识，还不足以筑起数学直觉思维的大厦，积累一些特殊的、典型的数学思想、方法和技巧，有助于提高数学的洞察能力。如在学习相似形问题中，掌握“a”字型和“8”字型图，在解题中有相当重要的作用。图7中，在abc中，debc，cd、be交于点o，oa交de与n，交bc于m，求证：。 图7 图8 图9其中就可以发现图8的“a”字型和图9的“8”字型，利用典型的思想列比利式解决问题。3.逆向思维一个善于创新的学生，应该具备逆向思维的能力。逆向思维是一种突破常规思维束缚的反向思维能力，是发展学生创新能力中不可缺少的一种思维能力。要培养学生的创新意识，提高学生的创新能力，逆向思维的培养训练是至关重要的。但是，对于多数的中学生，往往不习惯于或者不善于逆向思维。因此，在数学教学中，要结合教学实际，有意识地加强逆向思维的训练，引导和培养学生的逆向思维意识和习惯，帮助学生克服单向思维定势，引导学生从正向思维过渡到正、逆双向思维，从而帮助学生提高分析问题、解决问题的能力。比如，计算：此题如果用分式的加减法法则计算起来很麻烦，但逆用法则把分别猜成计算就很简单了。再比如，下列三个方程：x4ax4a30x(a1)xa20x2ax2a0中至少有一个方程有实数根，求a的取值范围。如果从正面去考虑显然很麻烦；如果从反面去考虑，即去掉三个方程都无实根的情况，就简单多了。4.训练开放题型开放性习题是相对于传统的封闭题而言的，是指题目的条件多时需选择，条件不足时需补充，或具有多种解题策略，或求证不固定的题型。开放性试题有助于发展学生的智能，有利于培养学生的创造性思维能力。近几年来，在众多的中考数学试题中，我们发现“已知求证(求解)”的单一模式已逐渐减少，应用型试题、开放性试题、推理型试题成为中考改革较有代表性的新题型。开放试题不仅是设计条件开放，还有结论，因此我们教学中重点要求学生学习数学要活，对几何定理、性质、判定、推证等，每一个定理都可设计，而不是死记硬背，是让学生真正理解，发现这个定理的形成过程，从而达到灵活应用的目的。例如，已知圆锥的母线长13cm，高为12cm，求它底面的半径。完成以后可以让学生讨论：想求圆锥的底面的半径，要哪些已知条件呢？试举例。学生兴趣盎然，各抒己见：(1)已知底面的直径、周长、面积。(2)已知圆锥的母线是10cm，高为8cm。(3)已知母线与高的长度之和为16cm，它们之比53。(4)轴截面是一个边长为6cm的正三角形。(5)轴截面是一个直角三角形，母线长为10cm。(6)轴线截面面积为15cm 2，高是15cm象这样改变例题的单一化类型，克服思维的局限性，训练开放型题，由于条件不全或结论不明，因而对发散思维有更强的锻炼效能。5.小结 提高学生的创新能力是一项长期、艰巨的工作，又是一件十分有意义的工作，从理论到实践都十分的复杂，参与其中是教育工作者的责任和义务。通过研究，我认为“创新”不是神秘、高不可攀的事情，而是具有可操作性，是人人都能做到的