在数学教学中培养学生创新意识和实践能力的途径与方法...new

1、在数学教学中培养学生创新意识和实践能力的途径与方法的研究华中科技大学附属小学 杨道吉一、研究培养学生创新意识和实践能力的途径与方法的意义。从人类文明的发展来看：人类历史的进程是在“实践、创新、再实践、再创新”的脚步声中，迈入21世纪的，人类文明的发展史就是一部基于实践的不断创新的史诗。从时代背景来看：21世纪是以知识的创新和应用为重要特征的知识经济时代，国力的强弱越来越取决于劳动者的素质，劳动者是否具有创新精神和实践能力成为影响整个民族生存状况的基本因素。从教育改革来看：在第三次全教会上，江泽民同志明确指出：“教育是知识创新、传播和应用的主要阵地，也是培养创新精神和创新人才的摇篮”。中共中央国

2、务院关于深化教育改革全面推进素质教育的决定明确提出：“实施素质教育，以提高国民素质为根本宗旨，以培养学生的创新精神和实践能力为重点。”全日制义务教育数学课程标准（实验稿）也明确提出：“通过义务教育阶段的数学学习使学生具有初步的创新精神和实践能力”。因此，根据小学生的年龄特征和身心发展规律，应把培养学生的创新意识和实践能力作为小学数学教育实施素质教育的重点，这既反映了时代的要求，具有鲜明的现实针对性，也是素质教育在理论和实践上的新发展，更是贯彻落实党和国家的教育方针的需要。从国内的此类研究来看：随着素质教育的全面落实，新课程改革的不断推进，许多教师逐步意识到培养创新意识和实践能力的重要性，也进行

3、了一些有益的尝试和探索。但在理论和实践的结合上，深度还是不够，很少有将培养学生的“创新意识”和“实践能力”这两方面有机结合起来进行相关研究的；对于在具体的教学过程中如何培养学生的创新意识和实践能力，也缺乏相对系统的、可操作的方式方法研究。从教学实践来看：由于以“考试”为唯一评价方式的束缚，以及创新意识和实践能力的培养又不像传授知识那样立竿见影等原因，在教学实践中普遍存在着重视“硬目标”（“双基”的落实）、轻视“软目标”（创新意识、实践能力等方面的培养）；重视“书本化”的学习、轻视“实践性”的学习；重视“双基”训练的作业、轻视实践创新的作业等教学行为，这些都不利于学生创新意识和实践能力培养，也不

4、利于全面贯彻落实党和国家的教育方针。因此，我校从2001年9月至2005年9月，在数学学科开展了“培养小学生创新意识和实践能力的途径与方法”的课题研究，希望借助此课题的研究，探索出既具有数学学科特色又具有一定广泛价值，既相对系统又具有可操作性的培养学生创新意识和实践能力的途径与方法，促进我校学生创新意识和实践能力的发展，落实以培养学生创新意识和实践能力为重点的素质教育，提高教育教学质量。二、培养学生创新意识和实践能力的理性思考。（一）对创新意识的思考。创新要比“首创前所未有”的“创造”更宽泛，它包容了“创造”，也包容着对原有的“重新组合”和“再次发现”。创新是分层次的，科学家、发明家的“首创”

5、是创新，中小学生对原有知识经验的“重新组合”和对人类已有知识的“再次发现”也是创新。小学数学教育主要是为学生成为创新人才打好基础、做好准备，根据小学生的年龄特征和身心发展规律，应着眼于培养他们的创新意识。创新意识是指人们主动地发现问题，积极探求解决问题的思路、方法，从而充分发挥自己潜能的一种心理取向。对小学来说，利用已有的知识经验去发现新问题，用自己的方法去探索和思考问题，对同一问题有不同的解答方法等，都属于创新意识的表现。因此，培养小学生的创新意识应着眼于培养学生的问题意识、探究意识、质疑意识、独立思考的意识、标新立异的意识等。（二）对实践能力的思考。教育与生产劳动相结合是马克思主义的重要教

6、育理论之一。数学产生于人类的实践活动，伴随着人类实践的发展而发展，并服务于人类的生产生活。小学数学教学要重视“从实践中产生数学和在实践中应用数学”这两大实践活动，从而促进学生创新意识和实践能力的发展。实践能力是教育与生产劳动相结合这一马克思主义教育理论的体现，是现代社会成员必须具备的能力。培养小学生的实践能力既包括动手能力，也包括运用知识解决实际问题的能力，更包括独立获取新知识的能力。（三）对教学观的思考。建构主义认为：知识并不是对现实的准确表征，它只是一种解释、一种假设，并不是问题的最终答案；学习不是学生被动接受教师所授予的知识，也不是知识的简单积累，它是学习者基于自己与世界相互作用的独特经

7、验去建构自己的知识并赋予经验以意义的过程；教师是意义建构的帮助者、促进者，学生是意义建构的主动者。这些建构主义的知识观、学习观、师生观告诉我们：小学数学教学不要把数学知识作为一种预先决定的绝对真理教给学生，教师要引导学生根据自己已有的知识经验去主动建构数学知识的意义，珍视学生对数学知识的独特理解，同时为学生创设良好的学习情境（包括交流、讨论、质疑等课堂文化情境），让学生在和谐的学习情境中更好地建构数学知识的意义，才能有效地培养学生的创新意识和实践能力。三、培养学生创新意识和实践能力的途径与方法。经过四年的探索与实践，我校逐步形成了以课堂教学为主阵地，以实践活动为平台，以学生亲身实践、自主建构数

8、学文化素质结构为核心，以有效开放教学和建立记录袋评价为导向，以练习与作业设计改革为促进手段，以解答开放题活动为舞台的具有一定结构体系的培养学生创新意识和实践能力的途径与方法，下面分别予以叙述。（一）探索基于主体亲身实践、自主建构、有效开放的课堂教学，培养学生的创新意识和实践能力。课堂教学是培养学生创新意识和实践能力的基本途径。我们通过查阅、分析大量有关“培养学生创新意识和实践能力”的文献资料，结合我校的实践研究、经验总结，归纳提炼出：“主体亲身实践、自主建构、有效开放”的课堂教学思路。这种教学思路并不是一种教学模式或教学流程，它更多地体现为一种教学思想或教学策略，现分述如下。【主体】创新意识和

9、实践能力从根本上讲不是教师能教会的，它是学生自己在长期的“面对问题积极思考实践探索解决问题应用拓展”的过程中逐步形成的。要培养学生的创新意识和实践能力，就必须立足于学生自己的亲身实践和自主建构。因此，我们在课堂教学中努力实现三“还”：（1）还学生动手、动脑、动口的权力，（2）还学生思考问题的空间和时间，（3）还学生发表不同意见、质疑问难、讨论争辩的权力。【亲身实践】实践是创新之源泉，创新是实践之结果，只有经过自己亲身实践的知识，才是活的、有用的知识。在课堂教学中，我们十分重视学生以亲身实践的方式获得知识和应用知识，从而培养学生的创新意识和实践能力。在课堂教学的具体措施上，我们采取了“两个转化”

10、、“两个结构”、“两个强调”的操作方法。“两个转化”即把教材静态的知识结论转化为具有现实性、探索性的问题，把教师传授知识的过程转化为学生主动探究获取知识的过程。“两个结构”即教师根据教学内容的不同特点，为学生提供有结构的操作材料或呈现有结构的信息，为学生主动探究提供思维的“支架”。“两个强调”即强调现实性、探索性的问题能激发学生的好奇心和求知欲，强调数学知识在生活中的应用。【自主建构】任何知识在个体没有接受之前，对个体来说都是没有意义的，即使赋予了同样的语言或符号的知识，也并不意味着学习者会对它们都有同样的理解，不管是有意义的探究性学习或是有意义的接受性学习，教师都应着眼于学生对知识意义的自主

11、建构，学生自主建构的过程就是一个实践创新的过程。在课堂教学中，我们主要注重学生在以下四个方面的自主建构：（1）对新知的探究注重学生借助有结构的操作材料或有结构的信息，自主建构探究新知的方法；（2）对新知的理解注重学生运用已有的知识和经验（包括生活经验、数学活动经验等），通过同化和顺应的过程，自主建构对知识意义的理解和认知结构；（3）对新知的应用注重在巩固新知的基础上，自主建构运用知识、经验解决问题的策略；（4）对知识的整理注重学生自主建构知识之间的纵横联系和区别，个性化地把教材的知识结构转化为自己的认知结构。在学生自主建构的过程中，教师主要在以下三个方面发挥主导作用：（1）设计具有针对性、富于

12、启发性、融入开放性的问题，激励和引导学生自主建构；（2）当学生在自主建构的过程中，遇到困难或出现错误时，教师要给予帮助和引导；（3）在学生个体独立思考、自主建构的基础上，组织好生生、师生之间的互动交流与讨论，充分展现学生自主建构的思维过程。【有效开放】相关的研究和实践表明：要培养学生的创新意识和实践能力，必须增强课堂教学的开放性。我们强调把开放性贯穿于学生亲身实践、自主建构的学习过程之中，但在教学实践中我们也深深地感受到：由于教学内容、教学时间、班级人数等因素的限制，不可能时时处处搞开放。为解决这一矛盾，我们提出了“有效开放”的概念，它包括两层含义：其一，开放要有意义（即有助于学生对知识的深刻

13、理解和灵活运用，有助于学生创新意识和实践能力的培养）；其二，开放要有度（即只在关键处开放，而且不能开放到学生不管怎样都行的程度）。（二）全面开展实践活动，培养学生的创新意识和实践能力。实践活动是一种具有现实问题性、实践探索性和综合应用性的学习活动，它对于改变我国学生强于基础、弱于应用，强于答卷、弱于动手，强于考试、弱于创新的现实状况，培养学生的创新意识和实践能力，具有重要的现实意义。如何通过实践活动培养学生的创新意识和实践能力呢？在研究中，我们逐步达成共识：开展实践活动要以实践的方式培养学生的实践能力，让学生在实践中自主创新。我们对人教版“课标教材”和“大纲教材”中第一学段的实践活动，进行了认

14、真的对比研究。虽然从表面上看，它们都单独设置与编排了“实践活动”学习领域，但它们存在两个主要区别：（1）在单独设置的“实践活动”以外的学习领域中，“课标教材”中的实践活动比“大纲教材”中的实践活动丰富得多；（2）在单独设置的“实践活动”的编排意图上，“课标教材”更着眼于学生以实践的方式去探索和解决问题能力的培养。考虑到 “大纲教材”和“课标教材”同时并存的教育现实，而实践活动本身又带有浓厚的校本色彩等因素，我们提出了通过“三条途径”、注重“三个方面”，全面开展实践活动，培养学生创新意识和实践能力的策略。【三条途径】第一条是：认真落实教材中融合于“实践活动”以外的学习领域中的实践活动。使用“大纲

15、教材”的教师，要结合教学内容自主增加这方面的实践活动，如：教学“几何初步知识”时，增加动手操作的实践活动；教学“统计”时，增加调查的实践活动。第二条是：有效开展教材中单独设置与编排的实践活动。第三条是：根据实际情况，自主开发和设计一些有意义的实践活动。如：我校2003年开展的“北京市非典疫情预测报告”。【三个方面】第一个方面是：重视数学与生活联系的实践活动，如“小小商店”的摸拟购物活动。第二个方面是：重视数学与其他学科联系的实践活动，如“节约用水”的调查研究活动。第三个方面是：重视数学内部的探索性实践活动，如“平面图形的面积”小课题研究活动。这三个方面，从“着眼于数学与外部的联系”和“着眼于数

16、学内部”这两个维度，比较全面地对实践活动的教学内容提出了要求。（三）改革练习与作业设计，促进学生创新意识和实践能力的发展。练习和作业是学生数学学习过程中不可缺少的一个重要环节，对学生多方面的发展具有重要意义。传统的练习与作业设计，在内容上基本上是“双基化”，在形式上基本上是“书面化”，开放性、实践性的练习和作业基本上是没有，这样的练习与作业不仅不利于，反而会阻碍学生创新意识和实践能力的发展。改革练习和作业设计，构建合理的训练体系，是培养学生创新意识和实践能力的有效途径与方法之一。在课题研究的最初，我们以开展校级“解答开放题活动”的方式，推动练习与作业设计的改革。随着“解答开放题活动”的深入开展

17、，课题研究的不断深化，我校数学教学逐步形成了“立足基础、注重实践、蕴含创新、融入开放”的练习与作业设计的完整思路。“立足基础”指侧重于落实“双基”的巩固性练习和作业。“注重实践”指侧重于动手实践的操作性（如实地测量）或应用性（如小调查）的练习和作业。“蕴含创新”指侧重于创新思维训练（如一题多解、多题归一）的练习和作业。“融入开放”有两层含义：其一，指信息开放（信息多余或不足）或结论开放（答案不唯一）或解决问题的策略开放（可采用不同的策略）的开放题；其二，把开放性融入到其它各有侧重的练习和作业中，生成具有多重功能与意义的练习和作业。（四）整体构思记录袋评价，促进学生创新意识和实践能力的发展。传统

18、的对学生数学学习的评价是以考试为唯一方式的定量评价，它仅仅是考查学生的基础知识、基本技能和部分解题能力，无法考查学生的创新意识和实践能力，更无法营造鼓励实践、崇尚创新的学习环境，自然也就不利于学生创新意识和实践能力的发展。为了改变这种单一的评价方式和评价环境，我们以建立“学生数学学习成长记录袋(下文简称“记录袋”)”为突破口，对学生数学学习的评价进行了改革，把学生的学习成绩分为期末考试成绩（终结性评价）和以记录袋资料为依据的评价成绩（形成性评价）两部分，并对“记录袋” 从“学生作品的构成（评价资料）”和“评价结果的呈现（价值判断）”两个方面进行了整体构思。（1）记录袋学生作品的构成我们把记录袋

19、中学生作品的构成分为必选作品、指导作品、自主作品三个部分，它们之间既各有侧重、又密切联系，相辅相成地共同促进学生的健康成长，各部分作品的具体设想如下：必选作品【记录目的】主要反映学生知识与技能、数学思考、解决问题、情感与态度四个方面的发展水平，即学生达到标准确定的课程目标的基本要求。【记录内容】这部分作品是数学作业、单项考查试卷或综合考查试卷（学生学习水平记录）和红花本（学生课堂学习优秀表现记录）等。【实施措施】由年级组共同确定学生作品。指导作品【记录目的】主要反映学生创新意识和实践能力的发展水平，促进学生创新意识和实践能力的发展。【记录内容】这部分作品可以是： 研究一个数学知识点或做一项数学

20、实验。 应用数学知识解决现实生活中的实际问题。 应用数学知识开展社会调查。 运用独特的方法解题或独特的解决问题的方法。 精致、新颖的有关数学方面的小制作。 收集日常生活中发现的数学问题。 撰写数学活动报告、小论文等。【实施措施】由教师个人创造性地自主确定学生作品。自主作品【记录目的】主要反映学生根据自身特点自主学习数学的情况，促进学生个性的充分发展。【记录内容】这部分作品可以是引导优秀学生自学数学的习题集，也可以是指导后进生课外自主选做的试卷；可以是引导擅长绘画的学生设计的数学漫画，也可以是组织各有特长的几名学生自办的数学小报；可以是学生收集或设计的数学趣题、数学谜语、数学游戏，也可以是学生开

21、展数学研究的记录和成果等。【实施措施】教师根据学生的个体差异和个性特点引导，学生自主确定具有个人特色的作品。（2）记录袋资料评价结果的呈现以记录袋的资料为依据，作出价值判断，其评价结果的呈现采用“学习记录评语等级”的方式（如下表）。先由学生填写“必选作品”、“指导作品”、“自主作品”的作品目录（即学习记录），再分别由学生、家长、教师，依据记录袋提供的学生作品及相关证据材料，用鼓励性的语言描述学生数学学习的情况(即评语)，最后再给予综合评定(即等级)。 班 同学数学学习记录袋成绩报告单项 目作品必选作品指导作品自主作品综合评价学生评价年 月 日家长评价年 月 日教师评价年 月 日从“学生作品的构成”和“评价结