初中数学教学中学生创新能力培养策略探究

作者: 白富荣

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摘 要:初中数学教学中培养学生的创新能力是素质教育背景下的根本任务。文章采用文献资料法、调查研究法、案例分析法、经验总结法、对比分析法等方法对此展开了一系列研究,重点探讨了教学中对学生创新能力培养的若干措施。研究发现,学生创新能力的提升,对他们学习成绩的提升以及综合素质的发展有积极作用。因而,初中数学教师应当优化教学策略,多措并举培养学生的创新能力,促进学生全面成长。

关键词:初中数学;学生创新能力;意义;现状;培养策略

中图分类号:G633.6   文献标识码:A   文章编号:1673-8918(2025)01-0048-04

如何在初中数学教学中有效培养学生的创新能力,是教师应当探索的教育目标之一,也是一个教育难点所在。现实中发现,不少初中学生养成了被动接受知识、不愿动脑的习惯,没有对数学知识模型产生深入的思考以及变通理解,只是通过死记硬背来记忆数学知识,在解答习题的时候自然错误百出。教师要改变学生这样的学习现状,致力于培养他们的创新能力,原则上是要在优化初中数学教学氛围与环境的基础上,构建以生为本的课堂,多为学生创设自主学习、主动思考、多维创新、实践运用的机会,让学生开动脑筋,进行大量的、深入的思维活动。这样的教学形式不仅能够促使学生对数学知识产生清晰而深刻的理解,同时也将有利于培养学生的创新能力。

一、 创新能力的内涵

对创新能力的定义,指以现有的思维模式提出有别于常规或常人思路的见解为导向,利用现有的知识和物质,改进或创造新的事物(包括产品、方法、元素、路径、环境),并具有正向作用。在初中数学教学中培养学生的创新能力,主要体现在学生能够从多个角度认识数学知识模型,弄懂数学知识模型的特征,敢于对数学知识质疑与辩证观点,对变式习题,也能察觉出变式所在,能够将变式习题化为典型习题作答。

二、 初中数学培养学生创新能力培养的必要性

(一)创新能力是综合素质之一

在素质教育时代下,教学以综合素质为培养目标,而创新能力就是综合素质之一。也就是说,在初中数学教学中培养学生的创新能力,是初中数学应当担负起的教育任务,是素质教育的导向目标。学生创新能力的提升,将使他们受益一生,让学生在学习和生活中处处受益,促进学生全面而健康地成长。

(二)能够强化初中数学教学质量

在初中数学教学中,培养学生创新能力的过程,需要打造和谐的学习环境,以及重视学生在学习中的主体地位,让学生开动脑筋,通过观察、抽象、分析、总结、辩证等一系列思维过程获取数学知识,并从多个维度对数学知识进行探究,敢于对数学知识进行质疑与辩证分析。因此,培养学生创新能力的过程,就是提升初中数学教学质量的过程。学生创新能力的提高,也将伴随数学成绩的进步。

(三)能够调动学生的数学热情

在初中数学教学中,培养学生创新能力,让学生将更加深层次地融入学习环境中,加强数学体验,并且调动学生的积极性、主动性、创造性等,有助于学生感受数学的神奇之处,感到“数学有用”“数学有趣”。在此驱动下,学生的数学热情将大大提升,对学生当下以及未来数学学习均有益处。

三、 传统初中数学教学中的常见问题

(一)教学中教师忽视学生的主体地位

有些情况下,初中数学教学采用灌输式教学模式,教师的教大于学生的学,学生处于被动接受的学习状态,教学中并未真正实现“教、学、做”三者的相统一。如此一来,导致学生对数学知识的思考与理解不够深入,也不能多维变通地看待数学知识。

(二)教学中重视解题而轻视概念

在初中数学教学中,也常常出现重视解题教学而轻视概念教学的问题。学生对概念的本质把握不足,研究不深入,不能举一反三。在习题解答的时候,就常常出现解题思路混乱、能解答简单题型却不能解答复杂题型等一系列问题,教师一味地对学生的解题能力提升下大功夫,让学生多做题,却不在数学概念的理解上下功夫,这对数学学习效果来说无疑是“南辕北辙”。

四、 初中数学教学中培养学生创新能力的策略

(一)优化教学环境,激发学生兴趣,促使学生深度融入课堂

氛围与环境对一个人的影响是巨大的,和谐的环境对个人的成长往往能够起到正向的驱动作用。对初中数学教学来说也是如此,在和谐的学习环境中,学生的学习更加积极,回答问题更加踊跃,善于开动脑筋;反之,在沉闷的、枯燥的学习环境中,学习的积极性、主动性不够,学生往往不乐于开动脑筋学习,创新能力也得不到很好的培养。因此,教师应致力于构建和谐的教学氛围、教学环境,要用友善的教学态度对待学生,多鼓励学生、激励学生。久而久之,数学课堂教学氛围会变得越来越生动,越来越和谐。另外,教师还可以巧妙地以趣味的数学知识吸引学生,以激发学生的学习热情,促使学生深度融入。

例如,在学习北大师版《数学》七年级下册第五章“生活中的轴对称”单元时,教师在课堂导入环节先向学生展示生活中有关于轴对称现象的建筑、道路、服饰、飞机等各类事物,用这些具有对称美的事物来吸引学生,提问学生观察到的这些事物的特点是什么?让学生脑海中先一步对轴对称的概念进行思考,再引入课堂教学。经此过程,学生的学习兴趣被激发,学习将更加深入,创新能力的培养也会更加到位。

(二)构建生本课堂,学生自主学习,在主动探索中获得数学知识

新时代愈发重视生本课堂的构建,学生才应该是课堂学习的主人,教师应改变灌输式教学方法,尽可能多地让学生进行自主学习、主动学习。当然,为了避免学生自主学习没有方向,教师可在事前准备导学案,导学案包括学习任务、学习资料、学习问题等,在课堂上给学生发布导学案,起到导向作用。学生展开自主学习,将产生两个显著的改变:一是学生在自主学习中,才会有产生创新思想的欲望和动力,会产生一些“奇思妙想”,有些奇思妙想是正确的,有些奇思妙想是错误的,但就算是学生错误的想法也是有价值的。二是学生在自主学习过程中,必然会对数学知识产生更加清晰而深刻的认识。

例如,在学习北师大版《数学》八年级下册第六章“平行四边形”的“多边形的内角与外角和”这一知识点的时候,教师将学习任务完全交给学生,给学生准备多边形纸板、量角器、尺子等,让学生以自主探究的方法学习多边形的内角和与外角和的知识。学生用量角器先测量三角形的内角和与外角和,又测量四边形的内角和与外角和,再测量五边形的内角和与外角和等,按难度循序渐进进行。最终,学生再将各个多边形的内角和、外角和以及边数用表格一一对照记录了下来,并进行读表判断总结,总结出规律,也就得出了多边形的边数与它的内角和、外角和的公式。学生对此知识的理解和认识更加深刻,也很容易就总结出边数增长时内角和、外角和的变化规律,创新思维也得到了培养。

(三)重视合作学习,学生互动交流,在互动探讨中辩证数学知识

合作式学习也是新时代教育倡导一种教学形式,形式相对轻松、灵活,学生往往能够爆发更强的学习热情,学习能力也会随之上升。并且学生之间的互动探讨有利于激发学生的学习灵感,产生头脑风暴,对培养学生的创新能力有促进作用。因此,教师在初中数学教学中,可以引导学生进行合作学习,根据知识点的难度以及预留的时间来确定互动探讨的方式。对小问题,可以由前后座4~6人快速组成一组进行互动探讨即可;对大问题、大任务,则可按照“组内异质,组间同质”的原则,科学划分小组。

例如,在学习北师大版《数学》八年级下册第五章“分式与分式方程”时,在本单元基本知识学习完毕之后,教师可以组织学生进行互动探讨学习,以前后桌4~6人为一个小组。小组中依次轮流对本单元的知识点进行作答,其他同学进行指正,再由小组长列出分式加减乘除的算式,由组内成员进行分别计算,再统一进行比对,对错误之处进行修正,共同研讨错误原因,吸取经验教训。这样的方式可以帮助学生加强知识理解,同时培养学生的创新思维。

(四)巧借知识难点,引导学生质疑,在深入探究中深化知识

在数学学习中,教师利用一些知识难点,往往是一些比较抽象或比较难懂的概念,教师可以引导学生对其进行深入探究,让学生以辩证、怀疑的态度学习数学知识,善于开动脑筋,鼓励学生对知识进行质疑、猜想或设想,再通过一系列验证过程获得答案,而不是“按部就班”地接受知识,培养学生的创新能力。在数学概念中常常有“有且仅有”“唯一”等词汇,可以引导学生进行深度解析,从反方向进行设想。

例如,学习北师大版《数学》七年级下册第四章“三角形”的“探索三角形全等的条件”知识点时,学习了“两条边和它们的夹角对应相对的两个三角形全等”的判定方法。在学习时,教师向学生提出探究性问题:“两条边和其中一条边的对角对应相等的两个三角形是否全等?如果全等,说明证明方法;如果不全等,说明原因。”教师鼓励学生敢于提出自己的观点。而后,学生围绕此问题,画图论证、开动脑筋分析,其创新能力必然会得到很好的培养。

(五)进行知识总结,学生梳理知识,在梳理中培养学生的创新思维

新时代教育也倡导“结构化”教学,“结构化”教学就是系统地梳理数学知识,让学生对数学知识有条理性的认识。思维导图是一个很好的应用手段,用精简的词语或数学符号将数学知识精简概括,并用线条将多个要素联系起来。因此,教师可以布置一些让学生绘制思维导图的学习任务,让学生绘制知识点思维导图,以带领学生构建“知识地图”。

例如,学习北大师版九年级上册第二章《一元二次方程》后,教师引导学生构建“一元二次方程”思维导图,将“一元二次方程”的知识点详细罗列,从而促使学生加强知识理解。如图1所示,就是可参考的“一元二次方程”知识点思维导图。

(六)转变思维方法,进行多维思维,培养学生的创新思维

初中数学教学就是为了促使学生更好的理解数学抽象素养以及创新思维能力,可以引导学生从逆向的、多维的角度出发思考问题。学生创新思维得以发展,对数学理论的理解与运用也将更加深入。

例如,北大师版《数学》九年级上册第一章“特殊平行四边形”中,涉及“菱形的性质与判定”“矩形的性质与判定”“正方形的性质与判定”等内容,让学生正向了解平行四边形的性质,也可以根据性质条件去反推判定,是很好的逆向思维培养素材。

再如,数形结合常常作为数学领域重要思想,以及数学解题重要工具,本质上就给人们提供了一种全新的思维方法。在北师大版《数学》七年级上册第二章“有理数及其运算”的“有理数”“数轴”等知识点学习后,可通过数形结合的理念来学习或解答习题。在数轴上,|x-y|的几何意义就是y到x的距离,|x-z|的几何意义就是z到x的距离。习题:若|x-y|=2,|x-z|=3,则|y-z|的值为多少?对习题,只需要数轴上随意标记一个点作为x,y相对x位置的左、右2个单位的位置,z就是相对x位置的左、右3个单位,如图2所示,则可很清晰地观察出y与z的距离是1或5。因此,本题答案为|y-z|的值为1或5。

图2 解题方法

(七)结合错题元素,学生吸取教训,在失败中养成创新能力

在数学学习中,发生错误是在所难免的,如果能正确运用错误,则错误是有价值的教育元素;如果不能正确运用错误,则错误就只能是错误而已。在实际教学中,教师可引导学生整理自己易错的错题,并挑选自己错题中的典型错题,组建错题库,对每一题的错误之处进行标注,后续围绕错题库进行针对性学习。当然,教师也可带学生进行针对性训练,即学生在哪一类习题解答上存在不足,就多训练此类习题,补足学生的解题缺陷所在,这也是提升解题能力的措施之一。

这样的学习过程,学生不仅可以梳理此类题目的解决方法及思路,以有效掌握同题型解题技巧,提高解题能力,也提升了思维的灵活性、创新性,保证以后少犯此类错误;同时还能够培养推理辨析的解题能力,能够养成灵活多变的解题思维,从而提升习题训练的有效性。

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