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我有幸拜读了中山大学现代教育技术研究所王竹立教授的博文《创新思维能教吗?》这一话题起初是王教授的一位学生向他提出的,王教授分别从回答“能教”“不能教”“创新是不能教的,而只能培养”三个层面给予了诠释,而无论从哪个角度解读总有不尽如人意之处。由此可见,此问题是一个很难从一个层面来精准解答的难题。但在文末看到王教授“对创新思维训练课程提出了五大教学目标:树立创新意识、培养创新习惯、了解创新原理、掌握创新方法、完成创新实践”后,我马上联想到了目前火热的“创客教育”和“STEAM教育”,王教授所提出的五大教学目标不正是创客教育和STEAM教育所要达到的育人目标吗?
“互联网+”“STEM+”“创客时代”的来临为新时期新型教育模式的建构与重组提出了新的挑战和机会,也为STEAM教育到创客教育的变迁提供了有利的环境和条件。STEAM教育提供了以科学、技术、工程、艺术和数学为核心的综合课程,而创客教育则是在深化项目学习能力的同时,更加注重学生创新能力的培养,创客教育以培养学生的创新能力为最终目标;二者看似有所区别,各有侧重,但无论是创客教育,还是STEAM教育,都强调基于项目学习、问题学习和跨学科学习(跨界),鼓励学生进行实践和探究,注重动手,注重实践,注重过程,并都强调玩中做、做中学、学中做、做中创,最终实现玩、做、学、创合一。学生在学习STEAM教育课程和开展创客教育活动的过程中,都是在探索中实践,在实践中创新,在创新中成长。学生创客们可以明显地感受到无论是创客教育课程还是STEAM教育课程都有别于传统课程学习方式和思维习惯,创客教育不但强调造物,更需要创客们去“智”造,经过长期的实践与探索,他们会在“智”造的过程中不断激发创新思维。
由此可以看到,通过创客教育能够把学生的学习重点由基于项目的学习转移到创新创造能力的培养上来,通过从STEAM教育到创客教育的转变,能够实现从培养学生的单一学科素养到培养学生综合素养的转变,最终实现从培养学生项目学习能力到培养创新能力的根本转变。因此,创客教育和STEAM教育不但能够培养学生的创新习惯,同时还可以让学生更好地了解创新原理,掌握创新方法,完成创新实践。由此可见,创客教育和STEAM教育能够丰富王教授的创新思维培训课程。
第一,基于传统,在教育方式上,高等工程教育主要是应试教育而非素质教育,高等工程教育本身仍然是单纯专业技能的教育。这一教育机制没有培养学生的自由独立思考能力,而容易使教育对象成为工具化的人、模式化的人、被套以种种条条框框的人,很难成就创新人才。
第二,学校教育偏重于知识和专业技能的训练而不是思考和探索的训练。假设知识和专业技能的训练也是一种有效的教育方法,那么创新能力培养的专业训练教育,是没有到位的。例如影响到创新能力的学习方法和创新方法的专业技能教育,在教学实践中并没有纳入正常的教学大纲;还有一些有利于创新能力培养的多学科交叉融合教育(例如工程技术学科和专利法律、竞争法则等融合教育)和案例实践学习(例如创新方法案例实践教育)等明显缺失。即便开展了第二学位教育的国内高校也莫过如此。
第三,事实上国内很多的高等教育院校已经认识到上述问题,然而囿于缺乏合格的学科交叉融合教育和创新方法教育师资和合适的教材,且这样的教师不容易从现有的大学体制内产生,使创新人才的教育举步维艰。
第四,已经开展了知识产权第二专业或知识产权学位教育的学校,其兴趣似乎是在培养为技术或其它类智力创新管理服务的知识产权专业人才上,而非把从事创新活动人才的培养作为其目标对象。因此在课程安排上将知识产权教育仅仅定义在法律层面或加上管理层面,而没有将它与创新方法或创新能力结合层面进行教育和培养。另外,从目前该方向的师资储备和参与教学的老师方面了解到的情况是法律教师、管理学教师、工程理科教师之间并没有很好地融合在一起,绝大部分发挥的仍然是单独作用,使学生没有机会从这样的教育中获得创新的能力,更何况还缺乏如上所述的创新方法教育,师资使问题更为突出。
第五,知识产权知识体系特别是专利知识体系不仅仅只是单纯的法律知识,更多地还包括专利文献应用和创新挖掘方法等方面的知识。即真实的知识产权教育还应该包括有创新能力提高和创新挖掘方法等内容。知识产权特别是专利实务工作者的实践被证明有助于发明人的创新,例如在专利文件的撰写中如何结合发明目的提出多种技术方案以扩大专利保护范围,专利反向工程中寻找等效替代手段时又能规避相关专利保护范围等貌似单纯的专利法律技巧,而实质上也是一种创新方法。创新在专利制度中其实被预见是有方法可循的,专利制度中的技术强制公开原则为创新指明了方向。针对要实现某个功能或目的,运用与选择相应的已经被强制公开的那些技术手段,或借鉴这些技术手段启发产生新的技术方案,或在已知的功能或目的及其技术手段的启发下提出新的功能或目的,如此反复研究与训练完全能提高创新能力。通过对专利文献这种技术竞争情报的分析,被实践证明确实能提高研发团队与个人的创新水平和能力。另外,根据国内创新系统理论研究表明,创新能力的培养与提高固然存在很多的先决因素,现代的发明创造学告诉我们,每个人都有创造能力,缺乏的是怎样把它挖掘并释放出来,也就是说创新能力是可以培养与提高的,关键在于方法与教育训练。创新只不过是利用一些原理将技术矛盾消除,如果发明者了解并运用这些原理或知道运用这样的技术手段,发明就水到渠成。或者是提出了具有创新意义的功能或目的,进而借鉴或选择已经公开的能实现该功能或目的的技术手段,创新发明也能水到渠成。这些创新方法理论又恰恰和知识产权中的专利实务工作实践相吻合。
创新方法特别是技术创新方法及其创新思维训练方法,其中最有影响的有关发明创造方法理论大多出自于跟专利工作相关的审查员、发明人等,这绝不仅仅是巧合。例如,前苏联“TRIZ理论”的作者阿奇舒勒是在研究了大量的世界范围的专利后,依赖人类发明活动的结果,提出了不同的发明方法,即发明是从对问题的分析以找出矛盾而产生的,国际上以及国内已经开始的关于技术开发设计的软件也是基于该理论。还有美国专利审查员普林德尔写的《发明的艺术》的论文,最早提出对工程师进行创造力训练的建议,并以实例阐述了一些逐步改进发明的技巧和方法等等。
二、强化知识产权教育的创新人才培养模式探索
怎样的知识产权教育内容更符合创新人才培养?这样的人才培养教育模式探索在温州市科技局和知识产权局的支持下,以与浙江工贸职业技术学院通过校企合作的方式开始进行的。浙江工贸职业技术学院大力推行教学改革,使得创新人才培养的目标、组织方式、教材和内容选择或编写、毕业设计和考核等方面具有更多的自主性。这次的培养教育模式探索是把人才培养的教学目标定位在为企业培养“专利工程师”上,成为企业创新活动的参与者、创新成果的管理者和商誉的维护者。这也是以就业为导向的教育学校为了迎合国内大量企业的知识产权意识正在“生根发芽”,创新越来越成为企业发展的不二选择需要这样的人才的结果。本研究中的“专利工程师”与国内职称系列所称的“专利工程师”不一样,其中最主要的不同是为企业培养的“专利工程师”可以从事自主知识产权创新本身工作的专门人才,甚至可以说是把创新本身作为他们的职业;职称系列所称的“专利工程师”是将创新成果设定成知识产权并对该知识产权进行管理的专门人才,是把知识产权管理作为职业的一种,受目前专利工作专业人才培养中没有将创新方法列入其中的影响,职称系列所称的“专利工程师”并没有将受过创新方法等训练作为其必要条件和考核内容。在培养对象的选拔上,设置一定的标准和要求,根据理工科基础扎实、外语基础好、参加过知识产权选修课学习等条件,从汽车检测与维修技术、数控技术、模具设计与制造、机电一体化技术、应用电子技术、电子信息技术等8个理工科专业选拔近50名(实际是49名)对知识产权有浓厚兴趣的学生,组建专利工程师班,安排在第三学年实施为期半年的知识产权相关知识培训。
在师资方面,以兼职教师为主。校企合作方温州瓯越专利有限公司负责筛选与聘请教师,学校教学部门负责跟踪评价教学质量,针对教学中出现的问题及时与兼职教师进行有效沟通并积极改进。实际参与教学的教师主要来自专利人、知识产权法官,再辅以专利审查员、国内相关领域学者和专家客座教授。选择的兼职教师具有丰富的知识产权实务工作经验,既可以全面讲授专业的理论知识,又具备过硬的实践指导能力。在教材和教学内容的选择上,为了适应学生短期培训要求,完全采用自行编写的材料作为试用教材,其中常规的知识产权方面教材编写参考上海市知识产权局编写的专利工程师职称考试教材;新增的创新方法教材编写参考很多非教材类的发明创新方法和理论,包括前苏联的阿奇舒勒(Altshuller)所著TheoryofinventiveprobIemsolving发明问题的解决理论简称TRIZ理论,美国迈克尔•米哈尔科所著《思考的玩具:商业创新手册》等。课程设置上参考了国家知识产权局审查员培训以及技术创新系统理论等课程,最后编写完成的试用教材包括有《发明创新方法教程》、《专利工程师的专利文献信息检索与利用》、《专利工程师的法律应用与实务》、《专利工程师的专利实务操作教程》、《专利制度概论和企业专利战略》等。其中《发明创新方法教程》的内容主要包括有:发明创新其实并不难、创新发明有多种类型、创新思维、创新的挑战和动力、创新思维的影响因素、几种常见的创新思维、创新思维训练工具——思维导图、N种创新训练技巧、头脑风暴和开放式创新、TRIZ创新方法、技术系统理论等。《专利工程师的专利实务操作教程》的内容包括有专利规避设计等。毕业设计和考核主要采用创新发明撰写案例分析报告、专利技术分析报告、知识产权法律适用分析报告等实际项目操作方式,并进行现场答辩,主要考查学生表达能力、基于专利文献分析的实践技能、运用创新方法践行创新改进能力、专业知识、交流与沟通能力等。还结合实践工作岗位的训练,参与公司实际工作岗位并安排老师负责指导学生顶岗实习,安排学生从事原专业领域的专利实务和对发明进行专利性分析以及参与发明交底材料的撰写等工作。学习结束经考试合格的学生所学课程学分与原来专业要求的学分互换。
三、创新人才培养实践中存在的问题和对策思考
经过为期半年的强化知识产权教育,培养出来的学生在就业与人才招聘会上很受欢迎,在毕业生就业回访中还惊喜地发现,这种教育模式下培养出来的学生在用人单位也颇受重视,并且许多学生已经产生了以自己主导的创新发明的专利项目,但是也存在不足之处,例如由于教育培训时间较短、教学方式相对传统、定位为专利工程师与创新技术工作岗位发生冲突等问题,需要在以后的工作实践中加以改进,政府部门应予以支持。
(一)定位为“专利工程师”带来的困惑以就业为导向的教育本身就存在需要和社会对应的或者称流行的职业名称、岗位相符问题,不管这样的就业导向教育是否符合我国实际,目前就是个现实状况,我们的校企合作教育也不能免俗。所以这种教育模式的实践和探索把目标定位在为企业培养“专利工程师”上,就是这个目标定位也让学生和社会产生了一些错觉。可能是因为大家心目中的专利工程师本身属于新职业,对这新职业并不是很了解,这个职业是专利或知识产权法律职责多些?还是工程技术职责多些?或是管理职责多些?这个困惑对校企合作双方来说在选择课程的时候就产生了。后来的课程选择实际上偏向管理角色更多些,这样做的效果是加深了学生对自己定位为知识产权服务工作者角色印象,导致在毕业的招聘会上更多的学生没有选择包含有技术创新岗位的企业工作,而是选择知识产权服务行业工作。很多信心满满的大型制造业企业招不到他们心目中的专利工程师,而刚参加知识产权服务行业工作的学生一时又很难达到知识产权服务行业专业要求。尽管这批学生现在很多成长为一般知识产权服务机构的骨干,有的还考上了职业考试比较难的专利人。但是从一个专业的知识产权服务机构从业者来说,实际上更希望有企业专利工程师工作锻炼经历的从业者加入。所以在未来的创新人才培养的教育模式探索实践中需要重新定义教育目标和调整教学内容,例如培养企业“专利工程师”职业目标的,应该有更多的创新实践和创新案例分析教程等。
近啄甓源笱新生进行问卷调查,有一栏问学生喜欢的课堂模式,大部分学生选择的是教师讲、学生听这个答案,而引导法、启示法、探讨法只有少数人选择。这充分说明传统教学还根深蒂固,主动学习,创新思维理念还停留在口头上,因此在这里结合数学学科的教学内容将创新思维寓于数学教学之中。那么,在数学教学中应如何培养学生的创新思维呢?
1 增强学生的数学应用意识,提高其创新意识
长期以来,我国传统的数学教学中,数学知识与应用脱离现象严重。为了充分体现数学应用的广泛性这一特点,在教学知识时,对某些内容应提供实际背景,来开展“数学建模”的学习活动,反映数学的应用价值,提高实践能力。如:学习比例线段、相似三角形等知识后,就可以通过“数学建模”来解决测量教学楼、旗杆等这物体的高度,而概率知识解决现实生活中的问题就更多。这一过程,学生有了自主学习的空间,体验教学在解决实际问题中的价值和作用,经历了教学发展和创造的历程,从而发展他们的创造意识。
2 培养学生学习数学的兴趣,激发其创新活力
兴趣是创新的源泉、思维的动力。然而资料显示,我国一般都欠缺对教学学习的兴趣。很多人都害怕数学,学习中难以愉快体验。即使是数学学习成绩好的学生,也流露出因升学而“不得不学”的想法,而非乐意去学。其原因,教师在教学活动中,过分注重结论以及解题的方法与技巧,注重数学的严谨性,逻辑性,导致学生看不到数学被发现和创造的过程,从而对数学教学产生错误和误解,认为数学知识一些枯燥的公式和定理的堆砌。学生只是简单的记忆和被动模仿,不易达到对知识真正的理解,主动性得不到体现。教师应引发学生创造的兴趣,增强学生思维的内驱力,解决学生创新思维的动机问题。以“问题解决”为中心的学习方法,能激发学生的求知欲和兴趣,培养学生的学习兴趣。如:学生排队有多少站法、篮球比赛场次等排列、组合问题的实际应用。另外,还可以适当介绍数学史和数学故事提高学生的学习兴趣。
3 创设问题情境,培养学生的“潜创造力”
著名心理学家海纳特将创造力分为前创造力,潜创造力和真创造力。所谓潜创造力,是指对个人来说独特的,新颖的想法或发现,但对整个社会而言则属已经被人类发现或发明过的成果,我们讲的培养学生的创造力多属于这种。在教学过程中,如果只为讲而讲,学生容易乏味,激不起兴趣,在此情景下进行教学收不到好的效果,如果先给学生创设一问题情景,引导学生进入情景之中,赋予生命力,激发“潜创造力”,使学生在情景激发的兴奋点上,寻求思路,大胆创新。如:在学习等差数列,等比数列前n项和知识时,就可以通过高斯的故事创设问题情景,培养学生的“潜创造力”。
4 再现创新过程,培育创新思维
数学课堂教学,不仅要重视结论的证明和应用,更要重视探索发现的过程,要让学生沿着教师精心设计的一条“再发现”的道路去探索和发现事物变化的起因和内在联系,用归纳类比等推导方法,从中找出规律,形成概念,然后再设法论证或解题。如;数列极限的定义,从一些特列感性观察,到最后一般性结论,归纳出数列的极限的意义。使学生养成发现,探究问题的意识,发挥学生的想象力和创造性。
5 寻找素材契机,加强创新思维训练
数学课本中大量存在着训练学生创新思维的素材,应该把他们挖掘出来,不失时机的训练创新思维。
5.1 利用一题多解,训练发散思维
教学中注重发散思维的训练,不仅可以使学生的解题思路开阔,妙法顿生,而且对于培养学生成为勇于探索新方法和新理论的创新人才具有重要意义。如:排列、组合中存在大量一题多解的题目,一题多解是培训发散思维的好素材,通过一题多解,引导学生就不同的角度和不同的方法以及不同的观点分析思考同一问题,从而扩充思维的机遇,使学生不满足固有的方法而求新方法。
5.2 抓住分析时机,训练联想思维
联想能使学生进行多角度地去观察思考问题,进行大胆联想,寻求答案。如:数学解题法中的“举一反三”、“类比法”。在教学中,教师应抓住有利于训练联想思维的时机,强化训练。
5.3 利用互逆因素,训练逆向思维
逆向思维是在研究问题时从反面观察事物,去做与习惯新思维方向完全相反的探索,顺推不想时考虑逆推解决,探讨可能性发生困难时,考虑探讨不可能性,由此寻求解决问题的方法。如:数学中常见的反证法。事实上,正向思维定势制约了思维空间的拓展,有时,不妨改变思维方向,就会柳暗花明。
5.4 抓住猜想时机,训练灵感思维
从创新思维特征,数学兴趣,学生个性品质以及问题解决表述如何培养学生创新思维。
关键词:创新思维;个性品质;创新训练;学习兴趣
同志指出:“创新是一个民族的灵魂,是一个国家兴旺发达的不竭动力”。素质教育的核心是创新教育,开启学生的创造潜能,培养一批创新型的高素质人才是新世纪人才培养的要求,也是当前数学教学改革的主旋律。如果一个学生在数学学习中没有创新思维能力,那么就会按常规的解题方法及自己的直觉来解决数学题目,以致导致缺乏反思。这种思维能力是任何正常人经过培养都可以具备的。要在数学教学中培养学生的创新思维能力,可以从以下几方面进行展开。
一、激发学生对学习数学的兴趣
亚里斯多德有句名言:"思维是从疑问和惊奇开始的。"常有疑点,常有问题,才能常有思考,常有创新。质疑问难是锻炼思维,发展思维,培养自学能力,进而达到自能读书的一种有效手段。古人云:"学贵置疑。","疑是思之路,学之端。"质疑问难是学生思维活跃的体现。所以,教学时我总是创造机会让学生质疑问难。
1、热爱学习,树立正确的学习观
兴趣是学生最好的老师,是学生不断求索,努力奋斗的前提。兴趣的激发是指把学习需要由潜优状态转化为活动状态,使其成为学习活动的直接动力,并对学习方向和进程进行制约,苏霍姆赫斯基说过:“如果教师不想法使学生产生情绪高昂和智力振奋的内心状态,就急于传授知识,那么这种知识只能使人产生冷漠的态度,而不动情感的脑力劳动就会带来疲倦。没有欢欣鼓舞的心情,学习就会成为沉重的负担”。
2、传播数学历史文化
人每前进一步,都是踩在前人肩膀上的。每一位数学家都有教育的好素材,他们的意志品质、成才历程、探索精神及结论的发现过程值得当代年青人学习;另外,有趣的“古文味”的结论也是增加学生数学学习兴趣的好素材,如祖恒原理“幂势既同,则积不容异”等。只要在平时的教育中多穿插这方面的素材,必激发学生的兴趣和求索精神。
二、培养学生良好的个性品质
创新思维与能力的形成离不开学生创造性学习活动的开展,数学学习上的创造性,主要是指人类已有的数学知识的“再发现”、“再创造”,其实质是学生在数学活动中表现出来的创造性思维,这种创造性以学生自愿的创新意识为前提,以学生良好的个性品质为保证。
1、培养学生坚忍不拔的意志和健全的人格
数学的学习需要顽强拼搏的意志和不断前进的进取精神。创新的基础是扎实的基础知识,需要不断地强化、巩固它。正如生物学家贝尔纳说:“巩固的、清晰的知识才能迁移,进而达到创新,创新的灵感是从无数次的思索推导、验证的失败中得到的”。因此需要学生具有坚忍不拔的意志,钻研学科的精神。另外,健全的人格,过硬的心理素质,是创新坚固的基石。
2、养成好学、好问的习惯
好学为创新提供丰富的能源贮备,好问能激发创新的灵感,在与他人的争辩中、交流中激发一些新思想、新方法。提问的对象可以是全班所有的人,虽然每个人数学成绩暂时有高低不同,但都有自己思维的闪光点,从而提高他们的活跃性,只要在与不同类型的同学交流中能捕捉到这份亮光,都有助于创新思维的发展。
三、让学生参与问题的变化的思维训练
【关键词】 小学语文 创新动机 创新思维
二十一世纪是知识经济时代,创新是知识经济的灵魂。爱因斯坦曾说:“要是没有独立思考和独立判断、有创造能力的个人,社会的向上发展就不可想象。”
1 发挥语文学科的教育功能,激发学生的创新意识,驱动学生的创新动机
创新意识是一种渴望用新思路、新方法、新途径,超常规地解决问题的态度和意愿。激发创新意识是培养学生创新能力的前提。创新意识强的学生总是能够从超出常规的独特视角去分析问题和解决问题,具有强烈的创新欲望和创新勇气。创新意识来自质疑。只有善于发现问题和提出问题的学生,才能产生创新的冲动。
强烈的创新意识直接转化为创新动机,成为直接激励和推动人们从事创新活动的内在驱动力。它对学生的创新行为起着导向、激发和催化作用。创新动机来自学生的内在动机和外在动机。内在动机是由人们内部需要而引发的动机,如由于学生认识到创新活动的意义或对之产生兴趣而积极参与创新性的活动。外在动机则是来自外部的肯定和奖励而产生的动机,它激励学生进行创新活动。抓住语文教材中许多介绍名人名家成功的故事,如童第周、爱迪生、李时珍、詹天佑的故事,激发他们的成就感,并通过学习上的成功,强化他们在学习中勇于创新的动机。
2 善教善放,引导学生创新
当学生对某种感兴趣的问题产生疑问时,往往急于了解其中的答案,这时教师能采用的最便捷的、最简单的方法,莫过于将自己了解的知识直接传授给学生,令学生佩服,同时让他们得到暂时的满足。但这样只会使学生对教师产生依赖思想。若教师为了让学生“创新”,不管不问,听之任之,放任自由,那么就容易使学生形成真正的“胡思乱想”,达不到真正的创新,同时学生也会失去学习的兴趣。
因此,在小学语文教学过程中我们必须善于教导学生,同时也必须学会如何放手让孩子们自主学习,放飞他们自己的想象。我们应注意引导学生学会探索知识的方法,然后在掌握原有知识的基础上,放手让学生自己去摸索,只在必要时做适当的引导,使学生的学习方式更灵活,让学生在探索中实现质疑的飞跃,以求创新精神的培养。
在教学过程中,我们要善于教给学生学习方法,使他们掌握足够的知识,以促进学生能够着手发现、认清有意义的新知识、新事物、新思想和新方法,引导学生对所学知识进行再次发现。我们必须改变旧的教学方法,让学生学会独立思考,学会合作学习,在他们遇到困难时进行必要的指导,让学生对自己已有的知识进行充分的理解,而且能够渐渐养成敢于除旧、敢于布新、敢于用多种思维方式探讨所学知识的习惯。
事实证明,从教导学生创新,到放手让学生创新,是培养学生创新精神的一种重要方式。
3 营造氛围,在想象中培养创新思维
想象,特指在阅读某作品时,对作品没写到的内容作合理想象。从而培养创造新思维,即创新能力。爱因斯坦说:“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的一切,并且是知识的源泉。”和谐、活泼的气氛有助于学生的创新意识得到发展。
3.1 丰富学生表象,积累想象的素材。教师应充分利用教材、在教学图片、实物以及学生的情感体验来发展学生的观察力。在教学中以观察为基础,引导学生在观察中审美,在观察中发现,在观察中探究。不仅在课堂中通过实物演示,图画以及电视屏幕的再现指导学生观察,而且在课外引导学生进行大量观察,让他们体验,认识周围世界。在有指导的观察中,优选鲜明的观察目标。安排合理的观察顺序,设计启发性导语,引导学生在观察中思考,在观察中想象,在观察中表述。把现场中儿童的想象、思维、语言活动结合起来。
3.2 发展学生思维,提供想象的基础。思维是想象的基础,在教学中,教师应充分利用教材自身的创新性思维因素,着重引导学生进行思维训练,培养学生创造思维能力,从而为培养学生丰富的想象力打下坚实的基础。
关键词 高中数学 创新思维 应用
中图分类号:G633.6 文献标识码:A
1创新思维与数学创新思维
1.1创新思维的含义
创新思维是一种求新的、立体的思维,它是人类思维的一种高级形式,这种思维不囿于已有秩序和见解,努力寻求多角度、多方位,开拓新的领域、新的思路,以便找到新理论、新方法、新技术等等,创新思维是不同思维形式的辩证综合,是逻辑思维、非逻辑思维、形象思维、灵感思维等有机结合,是智力因素和非智力因素的巧妙互补,是右脑和左脑的协同配合,在创造过程中处于中心和关键地位。
1.2数学创新思维含义
数学创新思维既是逻辑思维与非逻辑思维的综合,又是发散思维与收敛思维的辩证统一。它是创新思维在数学中的体现。数学创新思维,也直接从属数学思维,它是人脑对数学对象相互作用并按照一般思维规律认识事物的过程,是数学思维中最积极、最有价值的一种形式。数学创新思维不同于一般数学思维之处,在于它发挥了人脑的整体工作特点和潜意识活动能力,发挥了数学中形象思维、灵感思维、审美的作用,因而能按最优化的数学方法和思维,不拘泥于原有理论的限制和内容的具体细节,完整地把握数与形有关知识的联系,实现认识过程的飞跃,从而体现出数学思维的深刻性、独创性、敏捷性、批判性等品质。
数学学科的教学内容是前人创新的产物,数学知识源于创新,又能促使人们进行新的创新,创新思维寓于数学教学之中,数学教学能够且应该着力培养学生的创新思维,那么在数学教学中应如何培养学生的创新思维呢?这是每一位数学教育工作者值得深思的问题。
2创新思维能力培养的对策与应用探究
2.1营造和谐的教学氛围,培养学生创新意识
心理学研究表明“一个人的创新思维只有在他感觉到‘心理安全’和‘心理自由’的条件下才能获得最大限度的表现和发展”。在轻松、愉悦的环境下学习,能够最大限度地挖掘同学们的想象能力和创造思维。美国心理学家罗杰斯指出:“成功的教学依赖于一种真诚的理解和信任的师生关系,依赖于一种和谐安全的课堂气氛”。营造和谐的师生关系,能够使他们彼此靠近,更为自然,才更有利于创新思维的发挥。
创新意识是对存在的问题积极发现,对发现的问题积极解决的心理取向。学生只有在轻松、民主的氛围,在融洽的师生关系的提提下才会去积极探求问题,提出问题,只有在互动教学的氛围下,学生才会感受到知识的魅力,产生对知识的渴望,增强学习的兴趣,只有积极参与到“探究、尝试”中去,他们的想象力才能得以发挥,他们的创新潜能才能得以发掘,在这样一种教育氛围中,学生的 “创新教育”才不会是一句空口号。
2.2加强发散性思维训练,归纳总结,拓展创新
发散性思维是一种创造性思维,它是创新思维的主要形式,加强学生的发散性思维能力对创新思维的培养具有十分重要的意义。发散性思维过程包括两个方面:一是发散性对象,二是发散性方式。中学数学教学中的发散性对象是各式各样的,如对数学概念的推广,对数学公式、法则的变形与派生等等。发散性的方式也是多种多样的,如就数学命题而言,可以是替换命题的条件或结论,还可以是减弱条件从而加强命题的结论。
数学史上许多重大数学发现均来自于直觉思维和发散性思维,如笛卡尔坐标系、费尔马大定理、歌德巴赫猜想等等,应当说它们不是任何逻辑思维的产物,而是数学家通过观察、比较、领悟以及突发灵感发现的。通过数学教学,能够使学生有与众不同的思考方法和独到的见解,如善于发现问题、探究各类知识间的内在联系等是培养学生创新思维的核心。
2.3注重培养想象力
想象是探索的翅膀。爱因斯坦说:“想象比知识更重要,因为知识是有限的,而想象可以包罗整个宇宙。”在教学中,引导学生进行数学想象,常常能缩短解决问题的时间,获得发现问题的机会,锻炼学生思维。培养学生的想象力,首先要使学生掌握有关的基础知识。其次,新知识的产生除了推理外,还常常包含前人的想象,在教学中要根据教材潜在的因素,创设想象的情境,提供想象材料,激发学生的创造性想象。另外,还应指导学生掌握一些想象的方法,像归纳、类比等。
通过这样的变题训练,激活了学生的想象力,学生从开始求直线交点个数到求园的交点的个数,再到求把平面割成的部分数,由简单到复杂,层层递进,在解决问题的过程中,必然进行大胆的想象,思维一直处于积极思考的状态,起到了培养想象力和创新思维的效果。
3总结
高中数学教学中创新思维的培养,要以营造民主、和谐的学习氛围;以要加大发散思维的训练,对问题不断的归纳总结;以加大学生想象力的培养为前提和方式。这样,才能有效提高学生的创新思维能力。
参考文献
[1] 成红艳.高中数学教学中学生创新思维的培养研究[D].湖南师范大学,2005.
[2] 杜向兵.浅谈在高中数学教学中创新思维能力的培养[J].学周刊,2012(8).
[3] 郭岁平.浅议高中数学教学中创新思维的培养[J].教育教学论坛,2012(16).
【论文摘要】创新思维对学生来说,不是超越人类,而是超越自我,他们的创新更多地体现在生物课程学习中、具体日常生活中;创新的主要成分是发散思维;逆向思维是创新思维能力的重要形式。
对生物教学来讲,培养学生的创新精神和实践能力是素质教育的最核心的要求,未来国际社会的竞争实际上就是人的创造力的竞争。在教学中如何培养学生的创新思维,是目前我国生物教学的最重要课题之一。
创造力是一种产生新思想、新发现和创造新事物的能力,包括建立新理论、改进新技术、发明新设备、提出新方法和创作新作品等等。比如血液循环的发现、ABO血型系统的发现、人痘接种法的发明、遗传规律的发现和克隆羊多利的涎生等等,都属于一种科学创造。
创造力的核心是创新思维。创新思维是依据研究对象所提供的各种信息,打破常规,寻求变异,探索多种解决问题的新方案或新途径的思维方式。创新思维从不同的角度具有不同的含义,对学生来说,他们更重要的不是超越人类,而是超越自我,因为他们的创新更多地体现在生物课程学习和具体日常生活当中。所以,对于生物教学而言,广义的创新思维观更具有现实意义。
创新的主要成分是发散思维。发散思维是一种无定向、无约束地由已知探索未知的思维方式,具合多方向、多层次、多视角和灵活性、求异性、扩散性等特点。它通常是以事物的功能、方法、组合、因果、形态、材料、结构、关系等方面为“扩散点”进行思维发散。发散思维又称为辐射思维、求异思维。
在中学生物教学中,充分挖掘教材,训练学生发散思维能力:
一、寻找联系
生物学中的红细胞、光合作用、细菌、基因、达尔文、线粒体、食物链、蛋白质等这些术语和名字之间似乎没有明显联系,但我们可以要求学生将他们之间链接起来。链接的方式有多种,比如运用概念图、编写一段文字或设计一个情境画面。寻找联系就是将若个个看似无关的对象通过一定有意义的联系链接到一起。
二、由点到面
由点到面就是以某个生物学概念或科学事实为中心向周围扩展开来,扩展的结果是知识由“点”变成了“面”。比如以光合作用为中心(点),可以将呼吸作用、同化作用、异化作用、新陈代谢、叶绿体、线粒体、叶绿素、叶片、气孔、有机物、二氧化碳、水、ATP、自养生物、异养生物等概念联系起来。再如,如何利用一条活鱼完成尽可能多的实验?要达到最理想的实验效果,应如何安排这些实验项目的顺序?这样的问题可以引导学生创造性地将多个实验联系起来。实践证明,经常进行这样的扩散列举训练,可以活跃学生的思维和开阔学生的视野。 转贴于
三、一题多解
一题多解就是为某个问题寻找多种解题方案。比如怎样证明某植物细胞还是活的,这是以细胞的生理功能为发散点的问题,我们可以寻找到诸如利用质壁分离与复原、细胞呼吸作用、细脑膜的选择透过性等来检测细胞活性的方法。
四、同解变形
同解变形就是对同一内容设计出多种形式的问题,通过变换方式求出答案,能够培养思维的灵活性,从而达到训练发散思维的目的。比如我们可以利用已有或类似的实验知识和技能,加以改造,设计出新的实验方案。“测定洋葱细胞液浓度”与“洋葱质壁分离及复原”实验的原理和方法很相似,属于一种同解变形;学习完“检测生物组织中的有机物(还原糖、脂肪和蛋白质)”实验后,可以让学生运用该实验原理和技术,开发出更多的实验项目。
人类的思维分为正向思维和逆向思维两种。逆向思维属于一种非常规的思维,就是反过来想一想,不采用人们通常采用的思路和思维方式,而是从相反的方向来思考。逆向思维常常能出奇制胜,能够获得突破性的问题解决方法。在中学生物教学中,充分挖掘教材,训练学生逆向思维能力,是培养学生创新思维能力的重要形式。
一、因果反转
因果反转是通过改变已有事物的因果又系来引发新的设想和解决问题的新思想。当生物学家研究了基因控制蛋白质合成的过程之后,认识到转录是指以DNA的一条链为模板,按照碱基互补配对原则,合成RNA的过程。有人就想,既然能够以DNA为模板来合成RNA,那么能不能以RNA为模板来合成DNA呢?于是,按照这一思维方法,果然发现某些致癌病毒中有一种酶,叫逆转录酶,在这种逆转录酶的作用下,能够以RNA为模板合成DNA。再如,我们在市场上有时可以见到发育不均匀(表面凹凸不平)的西瓜,那么造成这一结果的原因是什么?按常规思维,从果实和种子的发育过程分析,将一无所获。如果我们将因果关系倒置,反过来思考:西瓜(果实)发育生长素发育着的种子,这时学生会突然明白,原来是种子发育情况不一样所致。通过因果关系的反转,我们就很容易找到问题的答案。
二、反向求证
反向求证思维训练时,不仅要懂得“为什么必须这样做”,而且还要理解“为什么不能那样做”。例如在讲完多倍体育种以后,教帅可以提出这样一个问题:在细胞的有丝分裂过程中,引起染色体着丝点分裂的原因是什么?多数学生会认为是纺锤丝牵引的结果,其常规性推理为:纺锤丝牵拉着丝点分裂染色体加倍多倍体。这样的结论对不对呢?这时可以引导学生反向思考:秋水仙素不形成纺锤丝着丝点不分裂染色体不加倍不形成多倍体。但该反向推断的结果与科学事实不符,事实是:秋水仙素不形成纺锤丝着丝点分裂染色体加倍形成多倍体。这样学生就会发现,原来着丝点的分裂与纺锤丝无关。
怎样在课堂教学中培养学生的创新精神呢?我认为主要应该从以下几点着手。
1.教师转变教育观念是培养学生的创新精神的关键
教师在观念的革新中要转变不利于教学的传统旧模式,打破以教师为中心单纯地传授知识的教学模式,树立以学生为本的课程观。很多地理教师因为专业的特点在以往多年的教学实践过程中从学科本位看待地理课程,过于关注知识与技能的传授,都会在不自觉中形成一种符合教师个体特征的教学模式。这些虽然在一定程度上能够使教学顺利进行,但束缚了学生的思维方式,陷入条条框框,易影响教学的改革和创新。
2.创造和谐的课堂教学氛围,唤起学生的创新意识
创新思维以学生的思维品质为依托,这就要求教师摒弃那些不利于学生创新人格、创新意识、创新技能培养的做法,建立平等互动、和谐愉快的教学环境。教师要信任学生,赏识他们的言行,承认他们的天性,保护他们的童趣、童心,与他们平等交流、共同学习。通过在课堂上营造平等、宽松、和谐的氛围,培养他们的自信心,培养自主学习的意识和习惯,进而愿学、乐学、会学、善学,诱发创新意识。许多教学事例都说明:呆板的教学态度和教学方法,只会扼杀学生的创新意识及能力。他们只能一味地听老师的话,按老师的要求去做,唯命是从,如傀儡一般。这样的教学肯定不能培养出有主见、有创新意识的学生。所以,在课堂教学中,我认为老师应千方百计地给学生创设一个宽松、民主的环境,让他们在这样的环境里充分发展、张扬个性,创新的火花才能燃烧起来。
3.鼓励学生站在名人的肩膀上
人在研究学问时不应满足前人的结论和成果,而应站在前人和名人的肩膀上,要扬弃,从而继续开拓创新。这方面的例子很多,伽利略不迷信古希腊权威思想家亚里士多德的论断:重量不同的物体从空中落地,快慢与其重量成正比,重者下落快,轻者下落慢,发明了自由落体定律。达尔文不迷信“上帝造人”的胡说,而创立了进化论;哥白尼不迷信千年铁律“地心说”而创立了“日心说”。数学中的运算都是从左至右,为什么一定要这样算呢?还有其他方法吗?史丰收从小学二年级起就提出这个问题,能否从右至左算?后来潜心研究,终于总结出史丰收快速算法。
4.引导学生形成“天生我才必有用”的意识
要使学生认识自己,关键是教师要承认学生,对学生的点滴进步给予鼓励,让每一位学生都看到自己的才干,尝到成功乐趣。心理学家经过长期的观察分析,绝大多数的人的智力都是差不多的,也就是说老天生我必有才,问题在于每个人所处的环境、所受的教育和个人的努力不同,其发展的方向就不同。不管做哪一行都有发展的机会,也就是说行行出状元。
5.加强逆向思维训练,培养学生的创新思维能力
逆向思维是突破思维训练,从相反的角度、不同的立场、不同的侧面思考问题,是与传统的逻辑思维方向完全相反的一种思维。在教学过程中,经常用逆向思维去判断、推理、论证和解决疑难问题,把学生带到不同立场、不同角度去讨论问题,会产生好奇心和求知欲望,使学生思维膨胀,处于“激活”状态,这样才会有所发现、有所创新。经常受到这样的思维训练,学生会提高思维的灵活多变性,突破常规思维的束缚,从而培养思维创造能力。
6.注重学生求异思维的训练
教师要善于抓住时机,创设能激活学生思维的教学情境,鼓励学生发表与众不同的看法。对于学生发表的不合教师意愿的看法,不要马上给予否定或批评,而要善于引导,启发学生讨论,也许你会有意想不到的收获。
7.寻找合适方法,形成教学特色
《有效教学》一书认为:“在教学活动中教师、学生和教学环境之间不断生成新的教学元素,传统的教学方式不断得到扬弃。”在教学通过课题的研究找到一个合适的方法,让学生在学习地理的过程中充满信心,让课堂充满乐趣,培养创新精神、创新思维、创新能力,建立一种有效的教学机制,让学生的学习不再枯燥,用生活的泉水去浇灌他们学习的心灵,使教学形成特色。
8.通过积极评价,培养学生的创新精神
积极评价是培养学生创新精神的具体措施之一,课堂上让学生充分发表意见,集思广益,在学生讨论中碰撞出创新的火花,评价就是一根指挥棒,要指向创新的方向,评价结构应该向培养学生创新精神上倾斜,对学生的学习新方法、新见解、新思路要加以鼓励,对学生的标新立异、异想天开更要加以保护,对学生点点滴滴的创新都要重视。教育家陶行知先生说:“发明千千万,起点是一问。”有问题是积极思维活动的表现,是创新的开始,现在的学生不是没有问题,而是有问题不敢问。学生心理上有三怕:一怕问题浅,同学会嘲笑;二怕问题偏,老师会责怪;三怕问题多,老师会厌烦,因此不愿冒险提问。针对此,教师要鼓励学生发问,从心底想学生问,珍惜学生的提问,只有这样才是培养学生创新精神的不二途径。
总之,教育呼唤创新。创新以人为本,教师要勇于尝试,积极主动地吸取新思想、新理念、新信息,积极探索将创新精神渗透到地理课堂教学当中的途径,顺应素质教育的潮流,培养出一批适应时展要求的,具有创新能力并充满智慧的人才。
参考文献:
[1]胡晓风.陶行知教育文集.四川教育出版社,2007.
[2]陶行知.陶行知文集.江苏教育出版社,2007.
[3]肖成全.有效教学.辽宁师范大学出版社,2006.
“创新教育”是以培养人的创新精神和创新能力为基本价值取向的教育,其核心是创新能力的培养。从这个意义上理解,在数学教学中实施创新教育就是通过对学生施以教育和影响,促使他们去认识数学领域的新发现、新思想、新方法等,掌握其一般规律,培养他们具有一定的数学能力,为将来成为创新型人才奠定数学素质基础。
【关键词】创新教育; 正确认识; 内容与培养
【中图分类号】G623.5 【文献标识码】B 【文章编号】1009-5071(2012)02-0209-01
1 正确认识数学中的创新教育
“创新教育”是以培养人的创新精神和创新能力为基本价值取向的教育,其核心是创新能力的培养。①从这个意义上理解,在数学教学中,通过对中小学生施以教育和影响,促使他们去认识数学领域的新发现、新思想、新方法等,掌握其一般规律,培养他们具有一定的数学能力,为将来成为创新型人才奠定数学素质基础。即在全面实施数学素质教育的过程中,着重研究和解决如何培养中小学生对数学的创新意识、创新思维、创新技能以及创新个性的问题。
2 营造数学学科创新教育的氛围
每个学生都具有潜在的创新才能,要把这种潜能转化为现实中的创新力,应营造浓厚的适宜创新教育的氛围,概括起来主要有以下三个方面:
2.1 数学教师自身要具备创新精神,这是数学教学中培养学生创新能力的一个重要因素。因为学生数学知识的获得和能力的形成,教师的主导作用又不可忽视,教师本身所具有的创新精神会极大地鼓舞学生的创新热情。②因此应该充分调动教师的积极性和创新精神,努力提高创新能力,掌握更具有创新性、更灵活的教学方法,在教学实践中,不断探索和创新,不断丰富和提高自己。
2.2 轻松活泼的课堂气氛和师生关系,是培养学生创新能力较适宜的“气候”和“土壤”。以“升学率”为教育目标的应试教育,使得教师和学生都处于高度紧张的机械的知识传授中,很难形成创新意识,这些严重阻碍了创新能力的培养。因此,在数学教学中,应转变过去提倡的教师“教”和学生“学”并重的模式,实现由“教”向“学”过渡,创造适宜于学生主动参与、主动学习的活跃的课堂气氛,从而形成有利于学生主体精神、创新意识、创新能力健康发展的宽松的教学环境。
2.3 创造一套适应创新教育的课余活动。扩展学生数学知识体系结构,扩大视野,真正提高学生素质,着眼于未来。
3 开展创新教育:数学创新教育的内容与培养
3.1 重视学生学习数学的兴趣教育,激发学生创新意识。在教学数学知识时,通过有关的实际例子,说明数学在科学发展中的作用,使学生认识学习数学的意义,鼓励学生学习成才,并积极参加数学实践活动,激发学习数学的兴趣和成就动机。提倡启发式教学,引导学生了解所有的数学成就都是在旧知识基础上的创新,这一切都源于对数学浓厚的兴趣。源于强烈的创新意识。
数学中的组合原理,C3=3,C30=435,说明一个人涉猎知识越多,知识面越广,其创造性思维就越活跃,创新能力就越强。③引导学生有意识地主动学习更多更全面的数学知识,为将来的创新活动奠定扎实的数学功底。学生在接受教育和获取知识的同时,形成推崇创新,追求创新,以创新为荣的观念和意识。
3.2 注重学生思维能力的培养,训练创新思维。数学是思维的体操,因此,若能对数学教材巧安排,对问题妙引导,创设一个良好的思维情境,对学生的思维训练是非常有益的。在教学中应打破“老师讲,学生听”的常规教学,变“传授”为“探究”,充分暴露知识形成的过程,促使学生一开始就进入创新思维状态中,以探索者的身份去发现问题、总结规律。
数学解题教学中,要引导学生多方位观察,多角度思考,广泛联想,培养学生敏锐的观察力和活跃的灵感,解题后让学生进行反思和引申,鼓励学生积极求异和富有创造性的想象,训练学生的创新思维。