培养创新思维:从阿基米德与皇冠的故事讲起

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  小学数学是一门基础课程,旨在为“蓓蕾”样的生命在未来发展中奠定基础。既然是基础课,人们也就有理由将其定位在教给学生知识,培养学生技能这一层面上。然而,决定一个人生命高度的,不光要看这个人的智能基础,更要看他的思维品质。要想为生命发展注入永不衰竭的能量,我们就应该重视对小学生创新思维的培养。
  培养学生的创新思维,是新课程教育的要求,也是生命成长的需要。对于一个生命来说,再也没有什么比创新思维的获得更重要的了。而在当下的数学课堂里,囿于创新思维成效的难以测度,对学生创新思维的培养也就没有受到足够的重视,结果,造成了数学课堂里学生的活动时间相当长,而活动质量却普遍不高的困境。下面结合具体事例,谈一谈如何在数学课堂教学中培养小学生的创新思维,让数学课堂走出困境。
  一、渗透化归思想
  创设有效的教学情境,可以使学生轻松愉快地理解方法,触类旁通地解决问题,最终通过对具体问题的转化,获得解决问题的思想方法,从而完成思想的化归。渗透化归这一数学思想,使学生不断体验成功的喜悦,能鼓励学生积极有效地参与学习活动,促进他们创新思维能力的不断发展。
  案例1:阿基米德测皇冠与计算不规则石块的体积。
  在圆柱体积计算的练习课上,教师出示如下内容:在一个直径为8厘米,高为16厘米的圆柱形容器中,注入深为10厘米的水。然后,放入一些形状不规则的石块。石块完全浸没在水中后,水面上升了2厘米,你知道放进了多少石块吗?
  首先让孩子们独立思考,再小组交流。组织汇报时,部分学生还有迷惑。这时,教师讲述了阿基米德与皇冠的故事。教师提问:这个故事对你解决这个问题有什么启发?孩子们经过思考和小组交流后,很快醒悟了:阿基米德与皇冠的故事中,溢出水的体积等于皇冠的体积,那么,石块的体积就等于上升部分水的体积。这样,就将看似无法解决的问题化归到计算圆柱体的体积这一问题上,从而化生为熟,变繁为简,帮助孩子们迅速地解决了这个问题。
  通过讲述故事,启发学生联想、化归,既活跃了课堂气氛,又使数学练习不再枯燥乏味,有效地提高了学生的学习积极性,激发了他们的创新思维。
  二、培养问题意识
  培养学生的创新思维,教师要有意识地培养学生的问题意识。和科学研究一样,在纷繁复杂的各种现象中,能够发现问题,才可以提出假设,并通过实验验证得出结论。不少教师在课堂教学中,总是害怕学生会提出问题,担心受问题的“牵累”,影响到所谓的课堂教学进度,使得自己无法完成教学任务。孰不知,能提出一个问题,远比做几个题目更有意义,更具价值。
  案例2:小数乘法教学。
  小数乘法有整数乘法作为基础,教学起来并不太难,关键点在于引导学生找准小数点的位置。如果将小数乘法的计算方法直接告诉学生,这样做很省事,也可能有效,但对于学生创新思维的培养,肯定没有好处。如果能通过学生的自主学习、小组间的合作交流,学生存有疑惑之后的针对性提问,就有可能让学生学会算法,理解算理。
  出示例题计算:12.5×0.8
  1.独立思考:你准备怎样计算?2.小组交流:讨论算法。3.提出问题:积的小数位数与两个乘数的位数有什么关系?怎样确定积的小数点?
  这里提出的问题实为小数乘法的关键,理解了这两个问题,也就理解了小数乘法的算理,掌握了小数乘法的计算法则。
  在数学课堂上,学生心中常有疑问,但很多时候,许多问题会自生自灭。原因在于教师将数学课堂定位在“授知”,而不是“启思”上。如果鼓励学生提问,给学生创造讨论问题的条件,甚至容许学生带着疑惑进课堂,带着问题出教室,那么,伴随着问题的引领,学生的思维品质将得以形成。
  三、倡导动手实践
  小学生的创新思维不会凭空出现,它需要一定的诱因去激发,比如动手实践。动手实践的目的,是“以手带脑”,让学生借助直观的形象,刺激他们头脑中存储的相关内容,激发他们的想象力,由原有的表象升华为全新的具象,以活跃他们的思维。
  数学课上的实践要可操作,容易促进学生的理解,生发他们的想象,在认识、操作的基础上,让学生设计、思考,最终达成思维的扩散、延展。而要想培养学生的创新思维,教师就要舍得放手,大胆放“权”,能够放心,让学生自己动手,小组合作。特别是在学生实验、操作、想象的过程中,出现不如意的情况,要积极引导,而不能求全责备。
  案例3:梯形面积的教学。
  在学习梯形面积之前,学生已经学习了平行四边形、三角形面积的计算方法,如果让学生在课堂上做一个梯形,并鼓励他们将面前的梯形“变换”成已经学过的某一种图形,那么,学生就有可能想到“平移”或“割补”的方式,掌握梯形的计算方法。
  学生不是不能做,是他们的手脚被我们教师有意无意地锁住了。因此,放手让学生去操作,让学生积极主动地去剪,去拼,这个手脑并用的过程,往往会生成许多我们预设时都没有想到的方法。对于学生来说,每一次的动手,后面都有一个日趋活跃的“大脑”。
  四、重视温故知新
  数学知识有着紧密的联系,数学方法也有共通之处。在教学中,教师要重视知识的前后联系,引导学生通过回忆、类比、联想、迁移,激发他们的创新思维,从而形成数学思想,积淀数学文化。
  案例4:圆柱体积的教学。
  教学圆柱体积的内容时,教师要充分利用学生已有的长方体体积、正方体体积计算经验,回顾它们的推导过程,借鉴它们的计算方法,寻找解决问题的路径。学生通过复习,能够较顺利地将原认识结构中的切割、转化方法迁移到圆柱体体积的推导、计算之中,课堂探究也会得心应手,水到渠成。当然,这个教学过程,不应该是对学习程序的简单复制,而应该有设问、激疑等各个环节的支撑,意在激发学生的思维。
  一个人的思维品质,决定着这个人的成长高度。因此,培养学生的创新思维,其实质,就是培养这个人的创新精神。从这种意义上来说,数学课堂关系到民族创新能力,数学教师任重道远。
  (作者单位:江苏新沂市阿湖小学)
  本栏责任编辑 邹韵文
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