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我有幸拜讀了中山大學現代教育技術研究所王竹立教授的博文《創新思維能教嗎?》這一話題起初是王教授的一位學生向他提出的,王教授分別從回答“能教”“不能教”“創新是不能教的,而只能培養”三個層面給予了詮釋,而無論從哪個角度解讀總有不盡如人意之處。由此可見,此問題是一個很難從一個層面來精準解答的難題。但在文末看到王教授“對創新思維訓練課程提出了五大教學目標:樹立創新意識、培養創新習慣、了解創新原理、掌握創新方法、完成創新實踐”后,我馬上聯想到了目前火熱的“創客教育”和“STEAM教育”,王教授所提出的五大教學目標不正是創客教育和STEAM教育所要達到的育人目標嗎?
“互聯網+”“STEM+”“創客時代”的來臨為新時期新型教育模式的建構與重組提出了新的挑戰和機會,也為STEAM教育到創客教育的變遷提供了有利的環境和條件。STEAM教育提供了以科學、技術、工程、藝術和數學為核心的綜合課程,而創客教育則是在深化項目學習能力的同時,更加注重學生創新能力的培養,創客教育以培養學生的創新能力為最終目標;二者看似有所區別,各有側重,但無論是創客教育,還是STEAM教育,都強調基于項目學習、問題學習和跨學科學習(跨界),鼓勵學生進行實踐和探究,注重動手,注重實踐,注重過程,并都強調玩中做、做中學、學中做、做中創,最終實現玩、做、學、創合一。學生在學習STEAM教育課程和開展創客教育活動的過程中,都是在探索中實踐,在實踐中創新,在創新中成長。學生創客們可以明顯地感受到無論是創客教育課程還是STEAM教育課程都有別于傳統課程學習方式和思維習慣,創客教育不但強調造物,更需要創客們去“智”造,經過長期的實踐與探索,他們會在“智”造的過程中不斷激發創新思維。
由此可以看到,通過創客教育能夠把學生的學習重點由基于項目的學習轉移到創新創造能力的培養上來,通過從STEAM教育到創客教育的轉變,能夠實現從培養學生的單一學科素養到培養學生綜合素養的轉變,最終實現從培養學生項目學習能力到培養創新能力的根本轉變。因此,創客教育和STEAM教育不但能夠培養學生的創新習慣,同時還可以讓學生更好地了解創新原理,掌握創新方法,完成創新實踐。由此可見,創客教育和STEAM教育能夠豐富王教授的創新思維培訓課程。
第一,基于傳統,在教育方式上,高等工程教育主要是應試教育而非素質教育,高等工程教育本身仍然是單純專業技能的教育。這一教育機制沒有培養學生的自由獨立思考能力,而容易使教育對象成為工具化的人、模式化的人、被套以種種條條框框的人,很難成就創新人才。
第二,學校教育偏重于知識和專業技能的訓練而不是思考和探索的訓練。假設知識和專業技能的訓練也是一種有效的教育方法,那么創新能力培養的專業訓練教育,是沒有到位的。例如影響到創新能力的學習方法和創新方法的專業技能教育,在教學實踐中并沒有納入正常的教學大綱;還有一些有利于創新能力培養的多學科交叉融合教育(例如工程技術學科和專利法律、競爭法則等融合教育)和案例實踐學習(例如創新方法案例實踐教育)等明顯缺失。即便開展了第二學位教育的國內高校也莫過如此。
第三,事實上國內很多的高等教育院校已經認識到上述問題,然而囿于缺乏合格的學科交叉融合教育和創新方法教育師資和合適的教材,且這樣的教師不容易從現有的大學體制內產生,使創新人才的教育舉步維艱。
第四,已經開展了知識產權第二專業或知識產權學位教育的學校,其興趣似乎是在培養為技術或其它類智力創新管理服務的知識產權專業人才上,而非把從事創新活動人才的培養作為其目標對象。因此在課程安排上將知識產權教育僅僅定義在法律層面或加上管理層面,而沒有將它與創新方法或創新能力結合層面進行教育和培養。另外,從目前該方向的師資儲備和參與教學的老師方面了解到的情況是法律教師、管理學教師、工程理科教師之間并沒有很好地融合在一起,絕大部分發揮的仍然是單獨作用,使學生沒有機會從這樣的教育中獲得創新的能力,更何況還缺乏如上所述的創新方法教育,師資使問題更為突出。
第五,知識產權知識體系特別是專利知識體系不僅僅只是單純的法律知識,更多地還包括專利文獻應用和創新挖掘方法等方面的知識。即真實的知識產權教育還應該包括有創新能力提高和創新挖掘方法等內容。知識產權特別是專利實務工作者的實踐被證明有助于發明人的創新,例如在專利文件的撰寫中如何結合發明目的提出多種技術方案以擴大專利保護范圍,專利反向工程中尋找等效替代手段時又能規避相關專利保護范圍等貌似單純的專利法律技巧,而實質上也是一種創新方法。創新在專利制度中其實被預見是有方法可循的,專利制度中的技術強制公開原則為創新指明了方向。針對要實現某個功能或目的,運用與選擇相應的已經被強制公開的那些技術手段,或借鑒這些技術手段啟發產生新的技術方案,或在已知的功能或目的及其技術手段的啟發下提出新的功能或目的,如此反復研究與訓練完全能提高創新能力。通過對專利文獻這種技術競爭情報的分析,被實踐證明確實能提高研發團隊與個人的創新水平和能力。另外,根據國內創新系統理論研究表明,創新能力的培養與提高固然存在很多的先決因素,現代的發明創造學告訴我們,每個人都有創造能力,缺乏的是怎樣把它挖掘并釋放出來,也就是說創新能力是可以培養與提高的,關鍵在于方法與教育訓練。創新只不過是利用一些原理將技術矛盾消除,如果發明者了解并運用這些原理或知道運用這樣的技術手段,發明就水到渠成。或者是提出了具有創新意義的功能或目的,進而借鑒或選擇已經公開的能實現該功能或目的的技術手段,創新發明也能水到渠成。這些創新方法理論又恰恰和知識產權中的專利實務工作實踐相吻合。
創新方法特別是技術創新方法及其創新思維訓練方法,其中最有影響的有關發明創造方法理論大多出自于跟專利工作相關的審查員、發明人等,這絕不僅僅是巧合。例如,前蘇聯“TRIZ理論”的作者阿奇舒勒是在研究了大量的世界范圍的專利后,依賴人類發明活動的結果,提出了不同的發明方法,即發明是從對問題的分析以找出矛盾而產生的,國際上以及國內已經開始的關于技術開發設計的軟件也是基于該理論。還有美國專利審查員普林德爾寫的《發明的藝術》的論文,最早提出對工程師進行創造力訓練的建議,并以實例闡述了一些逐步改進發明的技巧和方法等等。
二、強化知識產權教育的創新人才培養模式探索
怎樣的知識產權教育內容更符合創新人才培養?這樣的人才培養教育模式探索在溫州市科技局和知識產權局的支持下,以與浙江工貿職業技術學院通過校企合作的方式開始進行的。浙江工貿職業技術學院大力推行教學改革,使得創新人才培養的目標、組織方式、教材和內容選擇或編寫、畢業設計和考核等方面具有更多的自主性。這次的培養教育模式探索是把人才培養的教學目標定位在為企業培養“專利工程師”上,成為企業創新活動的參與者、創新成果的管理者和商譽的維護者。這也是以就業為導向的教育學校為了迎合國內大量企業的知識產權意識正在“生根發芽”,創新越來越成為企業發展的不二選擇需要這樣的人才的結果。本研究中的“專利工程師”與國內職稱系列所稱的“專利工程師”不一樣,其中最主要的不同是為企業培養的“專利工程師”可以從事自主知識產權創新本身工作的專門人才,甚至可以說是把創新本身作為他們的職業;職稱系列所稱的“專利工程師”是將創新成果設定成知識產權并對該知識產權進行管理的專門人才,是把知識產權管理作為職業的一種,受目前專利工作專業人才培養中沒有將創新方法列入其中的影響,職稱系列所稱的“專利工程師”并沒有將受過創新方法等訓練作為其必要條件和考核內容。在培養對象的選拔上,設置一定的標準和要求,根據理工科基礎扎實、外語基礎好、參加過知識產權選修課學習等條件,從汽車檢測與維修技術、數控技術、模具設計與制造、機電一體化技術、應用電子技術、電子信息技術等8個理工科專業選拔近50名(實際是49名)對知識產權有濃厚興趣的學生,組建專利工程師班,安排在第三學年實施為期半年的知識產權相關知識培訓。
在師資方面,以兼職教師為主。校企合作方溫州甌越專利有限公司負責篩選與聘請教師,學校教學部門負責跟蹤評價教學質量,針對教學中出現的問題及時與兼職教師進行有效溝通并積極改進。實際參與教學的教師主要來自專利人、知識產權法官,再輔以專利審查員、國內相關領域學者和專家客座教授。選擇的兼職教師具有豐富的知識產權實務工作經驗,既可以全面講授專業的理論知識,又具備過硬的實踐指導能力。在教材和教學內容的選擇上,為了適應學生短期培訓要求,完全采用自行編寫的材料作為試用教材,其中常規的知識產權方面教材編寫參考上海市知識產權局編寫的專利工程師職稱考試教材;新增的創新方法教材編寫參考很多非教材類的發明創新方法和理論,包括前蘇聯的阿奇舒勒(Altshuller)所著TheoryofinventiveprobIemsolving發明問題的解決理論簡稱TRIZ理論,美國邁克爾•米哈爾科所著《思考的玩具:商業創新手冊》等。課程設置上參考了國家知識產權局審查員培訓以及技術創新系統理論等課程,最后編寫完成的試用教材包括有《發明創新方法教程》、《專利工程師的專利文獻信息檢索與利用》、《專利工程師的法律應用與實務》、《專利工程師的專利實務操作教程》、《專利制度概論和企業專利戰略》等。其中《發明創新方法教程》的內容主要包括有:發明創新其實并不難、創新發明有多種類型、創新思維、創新的挑戰和動力、創新思維的影響因素、幾種常見的創新思維、創新思維訓練工具——思維導圖、N種創新訓練技巧、頭腦風暴和開放式創新、TRIZ創新方法、技術系統理論等。《專利工程師的專利實務操作教程》的內容包括有專利規避設計等。畢業設計和考核主要采用創新發明撰寫案例分析報告、專利技術分析報告、知識產權法律適用分析報告等實際項目操作方式,并進行現場答辯,主要考查學生表達能力、基于專利文獻分析的實踐技能、運用創新方法踐行創新改進能力、專業知識、交流與溝通能力等。還結合實踐工作崗位的訓練,參與公司實際工作崗位并安排老師負責指導學生頂崗實習,安排學生從事原專業領域的專利實務和對發明進行專利性分析以及參與發明交底材料的撰寫等工作。學習結束經考試合格的學生所學課程學分與原來專業要求的學分互換。
三、創新人才培養實踐中存在的問題和對策思考
經過為期半年的強化知識產權教育,培養出來的學生在就業與人才招聘會上很受歡迎,在畢業生就業回訪中還驚喜地發現,這種教育模式下培養出來的學生在用人單位也頗受重視,并且許多學生已經產生了以自己主導的創新發明的專利項目,但是也存在不足之處,例如由于教育培訓時間較短、教學方式相對傳統、定位為專利工程師與創新技術工作崗位發生沖突等問題,需要在以后的工作實踐中加以改進,政府部門應予以支持。
(一)定位為“專利工程師”帶來的困惑以就業為導向的教育本身就存在需要和社會對應的或者稱流行的職業名稱、崗位相符問題,不管這樣的就業導向教育是否符合我國實際,目前就是個現實狀況,我們的校企合作教育也不能免俗。所以這種教育模式的實踐和探索把目標定位在為企業培養“專利工程師”上,就是這個目標定位也讓學生和社會產生了一些錯覺。可能是因為大家心目中的專利工程師本身屬于新職業,對這新職業并不是很了解,這個職業是專利或知識產權法律職責多些?還是工程技術職責多些?或是管理職責多些?這個困惑對校企合作雙方來說在選擇課程的時候就產生了。后來的課程選擇實際上偏向管理角色更多些,這樣做的效果是加深了學生對自己定位為知識產權服務工作者角色印象,導致在畢業的招聘會上更多的學生沒有選擇包含有技術創新崗位的企業工作,而是選擇知識產權服務行業工作。很多信心滿滿的大型制造業企業招不到他們心目中的專利工程師,而剛參加知識產權服務行業工作的學生一時又很難達到知識產權服務行業專業要求。盡管這批學生現在很多成長為一般知識產權服務機構的骨干,有的還考上了職業考試比較難的專利人。但是從一個專業的知識產權服務機構從業者來說,實際上更希望有企業專利工程師工作鍛煉經歷的從業者加入。所以在未來的創新人才培養的教育模式探索實踐中需要重新定義教育目標和調整教學內容,例如培養企業“專利工程師”職業目標的,應該有更多的創新實踐和創新案例分析教程等。
近啄甓源笱新生進行問卷調查,有一欄問學生喜歡的課堂模式,大部分學生選擇的是教師講、學生聽這個答案,而引導法、啟示法、探討法只有少數人選擇。這充分說明傳統教學還根深蒂固,主動學習,創新思維理念還停留在口頭上,因此在這里結合數學學科的教學內容將創新思維寓于數學教學之中。那么,在數學教學中應如何培養學生的創新思維呢?
1 增強學生的數學應用意識,提高其創新意識
長期以來,我國傳統的數學教學中,數學知識與應用脫離現象嚴重。為了充分體現數學應用的廣泛性這一特點,在教學知識時,對某些內容應提供實際背景,來開展“數學建模”的學習活動,反映數學的應用價值,提高實踐能力。如:學習比例線段、相似三角形等知識后,就可以通過“數學建模”來解決測量教學樓、旗桿等這物體的高度,而概率知識解決現實生活中的問題就更多。這一過程,學生有了自主學習的空間,體驗教學在解決實際問題中的價值和作用,經歷了教學發展和創造的歷程,從而發展他們的創造意識。
2 培養學生學習數學的興趣,激發其創新活力
興趣是創新的源泉、思維的動力。然而資料顯示,我國一般都欠缺對教學學習的興趣。很多人都害怕數學,學習中難以愉快體驗。即使是數學學習成績好的學生,也流露出因升學而“不得不學”的想法,而非樂意去學。其原因,教師在教學活動中,過分注重結論以及解題的方法與技巧,注重數學的嚴謹性,邏輯性,導致學生看不到數學被發現和創造的過程,從而對數學教學產生錯誤和誤解,認為數學知識一些枯燥的公式和定理的堆砌。學生只是簡單的記憶和被動模仿,不易達到對知識真正的理解,主動性得不到體現。教師應引發學生創造的興趣,增強學生思維的內驅力,解決學生創新思維的動機問題。以“問題解決”為中心的學習方法,能激發學生的求知欲和興趣,培養學生的學習興趣。如:學生排隊有多少站法、籃球比賽場次等排列、組合問題的實際應用。另外,還可以適當介紹數學史和數學故事提高學生的學習興趣。
3 創設問題情境,培養學生的“潛創造力”
著名心理學家海納特將創造力分為前創造力,潛創造力和真創造力。所謂潛創造力,是指對個人來說獨特的,新穎的想法或發現,但對整個社會而言則屬已經被人類發現或發明過的成果,我們講的培養學生的創造力多屬于這種。在教學過程中,如果只為講而講,學生容易乏味,激不起興趣,在此情景下進行教學收不到好的效果,如果先給學生創設一問題情景,引導學生進入情景之中,賦予生命力,激發“潛創造力”,使學生在情景激發的興奮點上,尋求思路,大膽創新。如:在學習等差數列,等比數列前n項和知識時,就可以通過高斯的故事創設問題情景,培養學生的“潛創造力”。
4 再現創新過程,培育創新思維
數學課堂教學,不僅要重視結論的證明和應用,更要重視探索發現的過程,要讓學生沿著教師精心設計的一條“再發現”的道路去探索和發現事物變化的起因和內在聯系,用歸納類比等推導方法,從中找出規律,形成概念,然后再設法論證或解題。如;數列極限的定義,從一些特列感性觀察,到最后一般性結論,歸納出數列的極限的意義。使學生養成發現,探究問題的意識,發揮學生的想象力和創造性。
5 尋找素材契機,加強創新思維訓練
數學課本中大量存在著訓練學生創新思維的素材,應該把他們挖掘出來,不失時機的訓練創新思維。
5.1 利用一題多解,訓練發散思維
教學中注重發散思維的訓練,不僅可以使學生的解題思路開闊,妙法頓生,而且對于培養學生成為勇于探索新方法和新理論的創新人才具有重要意義。如:排列、組合中存在大量一題多解的題目,一題多解是培訓發散思維的好素材,通過一題多解,引導學生就不同的角度和不同的方法以及不同的觀點分析思考同一問題,從而擴充思維的機遇,使學生不滿足固有的方法而求新方法。
5.2 抓住分析時機,訓練聯想思維
聯想能使學生進行多角度地去觀察思考問題,進行大膽聯想,尋求答案。如:數學解題法中的“舉一反三”、“類比法”。在教學中,教師應抓住有利于訓練聯想思維的時機,強化訓練。
5.3 利用互逆因素,訓練逆向思維
逆向思維是在研究問題時從反面觀察事物,去做與習慣新思維方向完全相反的探索,順推不想時考慮逆推解決,探討可能性發生困難時,考慮探討不可能性,由此尋求解決問題的方法。如:數學中常見的反證法。事實上,正向思維定勢制約了思維空間的拓展,有時,不妨改變思維方向,就會柳暗花明。
5.4 抓住猜想時機,訓練靈感思維
從創新思維特征,數學興趣,學生個性品質以及問題解決表述如何培養學生創新思維。
關鍵詞:創新思維;個性品質;創新訓練;學習興趣
同志指出:“創新是一個民族的靈魂,是一個國家興旺發達的不竭動力”。素質教育的核心是創新教育,開啟學生的創造潛能,培養一批創新型的高素質人才是新世紀人才培養的要求,也是當前數學教學改革的主旋律。如果一個學生在數學學習中沒有創新思維能力,那么就會按常規的解題方法及自己的直覺來解決數學題目,以致導致缺乏反思。這種思維能力是任何正常人經過培養都可以具備的。要在數學教學中培養學生的創新思維能力,可以從以下幾方面進行展開。
一、激發學生對學習數學的興趣
亞里斯多德有句名言:"思維是從疑問和驚奇開始的。"常有疑點,常有問題,才能常有思考,常有創新。質疑問難是鍛煉思維,發展思維,培養自學能力,進而達到自能讀書的一種有效手段。古人云:"學貴置疑。","疑是思之路,學之端。"質疑問難是學生思維活躍的體現。所以,教學時我總是創造機會讓學生質疑問難。
1、熱愛學習,樹立正確的學習觀
興趣是學生最好的老師,是學生不斷求索,努力奮斗的前提。興趣的激發是指把學習需要由潛優狀態轉化為活動狀態,使其成為學習活動的直接動力,并對學習方向和進程進行制約,蘇霍姆赫斯基說過:“如果教師不想法使學生產生情緒高昂和智力振奮的內心狀態,就急于傳授知識,那么這種知識只能使人產生冷漠的態度,而不動情感的腦力勞動就會帶來疲倦。沒有歡欣鼓舞的心情,學習就會成為沉重的負擔”。
2、傳播數學歷史文化
人每前進一步,都是踩在前人肩膀上的。每一位數學家都有教育的好素材,他們的意志品質、成才歷程、探索精神及結論的發現過程值得當代年青人學習;另外,有趣的“古文味”的結論也是增加學生數學學習興趣的好素材,如祖恒原理“冪勢既同,則積不容異”等。只要在平時的教育中多穿插這方面的素材,必激發學生的興趣和求索精神。
二、培養學生良好的個性品質
創新思維與能力的形成離不開學生創造性學習活動的開展,數學學習上的創造性,主要是指人類已有的數學知識的“再發現”、“再創造”,其實質是學生在數學活動中表現出來的創造性思維,這種創造性以學生自愿的創新意識為前提,以學生良好的個性品質為保證。
1、培養學生堅忍不拔的意志和健全的人格
數學的學習需要頑強拼搏的意志和不斷前進的進取精神。創新的基礎是扎實的基礎知識,需要不斷地強化、鞏固它。正如生物學家貝爾納說:“鞏固的、清晰的知識才能遷移,進而達到創新,創新的靈感是從無數次的思索推導、驗證的失敗中得到的”。因此需要學生具有堅忍不拔的意志,鉆研學科的精神。另外,健全的人格,過硬的心理素質,是創新堅固的基石。
2、養成好學、好問的習慣
好學為創新提供豐富的能源貯備,好問能激發創新的靈感,在與他人的爭辯中、交流中激發一些新思想、新方法。提問的對象可以是全班所有的人,雖然每個人數學成績暫時有高低不同,但都有自己思維的閃光點,從而提高他們的活躍性,只要在與不同類型的同學交流中能捕捉到這份亮光,都有助于創新思維的發展。
三、讓學生參與問題的變化的思維訓練
【關鍵詞】 小學語文 創新動機 創新思維
二十一世紀是知識經濟時代,創新是知識經濟的靈魂。愛因斯坦曾說:“要是沒有獨立思考和獨立判斷、有創造能力的個人,社會的向上發展就不可想象。”
1 發揮語文學科的教育功能,激發學生的創新意識,驅動學生的創新動機
創新意識是一種渴望用新思路、新方法、新途徑,超常規地解決問題的態度和意愿。激發創新意識是培養學生創新能力的前提。創新意識強的學生總是能夠從超出常規的獨特視角去分析問題和解決問題,具有強烈的創新欲望和創新勇氣。創新意識來自質疑。只有善于發現問題和提出問題的學生,才能產生創新的沖動。
強烈的創新意識直接轉化為創新動機,成為直接激勵和推動人們從事創新活動的內在驅動力。它對學生的創新行為起著導向、激發和催化作用。創新動機來自學生的內在動機和外在動機。內在動機是由人們內部需要而引發的動機,如由于學生認識到創新活動的意義或對之產生興趣而積極參與創新性的活動。外在動機則是來自外部的肯定和獎勵而產生的動機,它激勵學生進行創新活動。抓住語文教材中許多介紹名人名家成功的故事,如童第周、愛迪生、李時珍、詹天佑的故事,激發他們的成就感,并通過學習上的成功,強化他們在學習中勇于創新的動機。
2 善教善放,引導學生創新
當學生對某種感興趣的問題產生疑問時,往往急于了解其中的答案,這時教師能采用的最便捷的、最簡單的方法,莫過于將自己了解的知識直接傳授給學生,令學生佩服,同時讓他們得到暫時的滿足。但這樣只會使學生對教師產生依賴思想。若教師為了讓學生“創新”,不管不問,聽之任之,放任自由,那么就容易使學生形成真正的“胡思亂想”,達不到真正的創新,同時學生也會失去學習的興趣。
因此,在小學語文教學過程中我們必須善于教導學生,同時也必須學會如何放手讓孩子們自主學習,放飛他們自己的想象。我們應注意引導學生學會探索知識的方法,然后在掌握原有知識的基礎上,放手讓學生自己去摸索,只在必要時做適當的引導,使學生的學習方式更靈活,讓學生在探索中實現質疑的飛躍,以求創新精神的培養。
在教學過程中,我們要善于教給學生學習方法,使他們掌握足夠的知識,以促進學生能夠著手發現、認清有意義的新知識、新事物、新思想和新方法,引導學生對所學知識進行再次發現。我們必須改變舊的教學方法,讓學生學會獨立思考,學會合作學習,在他們遇到困難時進行必要的指導,讓學生對自己已有的知識進行充分的理解,而且能夠漸漸養成敢于除舊、敢于布新、敢于用多種思維方式探討所學知識的習慣。
事實證明,從教導學生創新,到放手讓學生創新,是培養學生創新精神的一種重要方式。
3 營造氛圍,在想象中培養創新思維
想象,特指在閱讀某作品時,對作品沒寫到的內容作合理想象。從而培養創造新思維,即創新能力。愛因斯坦說:“想象力比知識更重要,因為知識是有限的,而想象力概括著世界的一切,并且是知識的源泉。”和諧、活潑的氣氛有助于學生的創新意識得到發展。
3.1 豐富學生表象,積累想象的素材。教師應充分利用教材、在教學圖片、實物以及學生的情感體驗來發展學生的觀察力。在教學中以觀察為基礎,引導學生在觀察中審美,在觀察中發現,在觀察中探究。不僅在課堂中通過實物演示,圖畫以及電視屏幕的再現指導學生觀察,而且在課外引導學生進行大量觀察,讓他們體驗,認識周圍世界。在有指導的觀察中,優選鮮明的觀察目標。安排合理的觀察順序,設計啟發性導語,引導學生在觀察中思考,在觀察中想象,在觀察中表述。把現場中兒童的想象、思維、語言活動結合起來。
3.2 發展學生思維,提供想象的基礎。思維是想象的基礎,在教學中,教師應充分利用教材自身的創新性思維因素,著重引導學生進行思維訓練,培養學生創造思維能力,從而為培養學生豐富的想象力打下堅實的基礎。
關鍵詞 高中數學 創新思維 應用
中圖分類號:G633.6 文獻標識碼:A
1創新思維與數學創新思維
1.1創新思維的含義
創新思維是一種求新的、立體的思維,它是人類思維的一種高級形式,這種思維不囿于已有秩序和見解,努力尋求多角度、多方位,開拓新的領域、新的思路,以便找到新理論、新方法、新技術等等,創新思維是不同思維形式的辯證綜合,是邏輯思維、非邏輯思維、形象思維、靈感思維等有機結合,是智力因素和非智力因素的巧妙互補,是右腦和左腦的協同配合,在創造過程中處于中心和關鍵地位。
1.2數學創新思維含義
數學創新思維既是邏輯思維與非邏輯思維的綜合,又是發散思維與收斂思維的辯證統一。它是創新思維在數學中的體現。數學創新思維,也直接從屬數學思維,它是人腦對數學對象相互作用并按照一般思維規律認識事物的過程,是數學思維中最積極、最有價值的一種形式。數學創新思維不同于一般數學思維之處,在于它發揮了人腦的整體工作特點和潛意識活動能力,發揮了數學中形象思維、靈感思維、審美的作用,因而能按最優化的數學方法和思維,不拘泥于原有理論的限制和內容的具體細節,完整地把握數與形有關知識的聯系,實現認識過程的飛躍,從而體現出數學思維的深刻性、獨創性、敏捷性、批判性等品質。
數學學科的教學內容是前人創新的產物,數學知識源于創新,又能促使人們進行新的創新,創新思維寓于數學教學之中,數學教學能夠且應該著力培養學生的創新思維,那么在數學教學中應如何培養學生的創新思維呢?這是每一位數學教育工作者值得深思的問題。
2創新思維能力培養的對策與應用探究
2.1營造和諧的教學氛圍,培養學生創新意識
心理學研究表明“一個人的創新思維只有在他感覺到‘心理安全’和‘心理自由’的條件下才能獲得最大限度的表現和發展”。在輕松、愉悅的環境下學習,能夠最大限度地挖掘同學們的想象能力和創造思維。美國心理學家羅杰斯指出:“成功的教學依賴于一種真誠的理解和信任的師生關系,依賴于一種和諧安全的課堂氣氛”。營造和諧的師生關系,能夠使他們彼此靠近,更為自然,才更有利于創新思維的發揮。
創新意識是對存在的問題積極發現,對發現的問題積極解決的心理取向。學生只有在輕松、民主的氛圍,在融洽的師生關系的提提下才會去積極探求問題,提出問題,只有在互動教學的氛圍下,學生才會感受到知識的魅力,產生對知識的渴望,增強學習的興趣,只有積極參與到“探究、嘗試”中去,他們的想象力才能得以發揮,他們的創新潛能才能得以發掘,在這樣一種教育氛圍中,學生的 “創新教育”才不會是一句空口號。
2.2加強發散性思維訓練,歸納總結,拓展創新
發散性思維是一種創造性思維,它是創新思維的主要形式,加強學生的發散性思維能力對創新思維的培養具有十分重要的意義。發散性思維過程包括兩個方面:一是發散性對象,二是發散性方式。中學數學教學中的發散性對象是各式各樣的,如對數學概念的推廣,對數學公式、法則的變形與派生等等。發散性的方式也是多種多樣的,如就數學命題而言,可以是替換命題的條件或結論,還可以是減弱條件從而加強命題的結論。
數學史上許多重大數學發現均來自于直覺思維和發散性思維,如笛卡爾坐標系、費爾馬大定理、歌德巴赫猜想等等,應當說它們不是任何邏輯思維的產物,而是數學家通過觀察、比較、領悟以及突發靈感發現的。通過數學教學,能夠使學生有與眾不同的思考方法和獨到的見解,如善于發現問題、探究各類知識間的內在聯系等是培養學生創新思維的核心。
2.3注重培養想象力
想象是探索的翅膀。愛因斯坦說:“想象比知識更重要,因為知識是有限的,而想象可以包羅整個宇宙。”在教學中,引導學生進行數學想象,常常能縮短解決問題的時間,獲得發現問題的機會,鍛煉學生思維。培養學生的想象力,首先要使學生掌握有關的基礎知識。其次,新知識的產生除了推理外,還常常包含前人的想象,在教學中要根據教材潛在的因素,創設想象的情境,提供想象材料,激發學生的創造性想象。另外,還應指導學生掌握一些想象的方法,像歸納、類比等。
通過這樣的變題訓練,激活了學生的想象力,學生從開始求直線交點個數到求園的交點的個數,再到求把平面割成的部分數,由簡單到復雜,層層遞進,在解決問題的過程中,必然進行大膽的想象,思維一直處于積極思考的狀態,起到了培養想象力和創新思維的效果。
3總結
高中數學教學中創新思維的培養,要以營造民主、和諧的學習氛圍;以要加大發散思維的訓練,對問題不斷的歸納總結;以加大學生想象力的培養為前提和方式。這樣,才能有效提高學生的創新思維能力。
參考文獻
[1] 成紅艷.高中數學教學中學生創新思維的培養研究[D].湖南師范大學,2005.
[2] 杜向兵.淺談在高中數學教學中創新思維能力的培養[J].學周刊,2012(8).
[3] 郭歲平.淺議高中數學教學中創新思維的培養[J].教育教學論壇,2012(16).
【論文摘要】創新思維對學生來說,不是超越人類,而是超越自我,他們的創新更多地體現在生物課程學習中、具體日常生活中;創新的主要成分是發散思維;逆向思維是創新思維能力的重要形式。
對生物教學來講,培養學生的創新精神和實踐能力是素質教育的最核心的要求,未來國際社會的競爭實際上就是人的創造力的競爭。在教學中如何培養學生的創新思維,是目前我國生物教學的最重要課題之一。
創造力是一種產生新思想、新發現和創造新事物的能力,包括建立新理論、改進新技術、發明新設備、提出新方法和創作新作品等等。比如血液循環的發現、ABO血型系統的發現、人痘接種法的發明、遺傳規律的發現和克隆羊多利的涎生等等,都屬于一種科學創造。
創造力的核心是創新思維。創新思維是依據研究對象所提供的各種信息,打破常規,尋求變異,探索多種解決問題的新方案或新途徑的思維方式。創新思維從不同的角度具有不同的含義,對學生來說,他們更重要的不是超越人類,而是超越自我,因為他們的創新更多地體現在生物課程學習和具體日常生活當中。所以,對于生物教學而言,廣義的創新思維觀更具有現實意義。
創新的主要成分是發散思維。發散思維是一種無定向、無約束地由已知探索未知的思維方式,具合多方向、多層次、多視角和靈活性、求異性、擴散性等特點。它通常是以事物的功能、方法、組合、因果、形態、材料、結構、關系等方面為“擴散點”進行思維發散。發散思維又稱為輻射思維、求異思維。
在中學生物教學中,充分挖掘教材,訓練學生發散思維能力:
一、尋找聯系
生物學中的紅細胞、光合作用、細菌、基因、達爾文、線粒體、食物鏈、蛋白質等這些術語和名字之間似乎沒有明顯聯系,但我們可以要求學生將他們之間鏈接起來。鏈接的方式有多種,比如運用概念圖、編寫一段文字或設計一個情境畫面。尋找聯系就是將若個個看似無關的對象通過一定有意義的聯系鏈接到一起。
二、由點到面
由點到面就是以某個生物學概念或科學事實為中心向周圍擴展開來,擴展的結果是知識由“點”變成了“面”。比如以光合作用為中心(點),可以將呼吸作用、同化作用、異化作用、新陳代謝、葉綠體、線粒體、葉綠素、葉片、氣孔、有機物、二氧化碳、水、ATP、自養生物、異養生物等概念聯系起來。再如,如何利用一條活魚完成盡可能多的實驗?要達到最理想的實驗效果,應如何安排這些實驗項目的順序?這樣的問題可以引導學生創造性地將多個實驗聯系起來。實踐證明,經常進行這樣的擴散列舉訓練,可以活躍學生的思維和開闊學生的視野。 轉貼于
三、一題多解
一題多解就是為某個問題尋找多種解題方案。比如怎樣證明某植物細胞還是活的,這是以細胞的生理功能為發散點的問題,我們可以尋找到諸如利用質壁分離與復原、細胞呼吸作用、細腦膜的選擇透過性等來檢測細胞活性的方法。
四、同解變形
同解變形就是對同一內容設計出多種形式的問題,通過變換方式求出答案,能夠培養思維的靈活性,從而達到訓練發散思維的目的。比如我們可以利用已有或類似的實驗知識和技能,加以改造,設計出新的實驗方案。“測定洋蔥細胞液濃度”與“洋蔥質壁分離及復原”實驗的原理和方法很相似,屬于一種同解變形;學習完“檢測生物組織中的有機物(還原糖、脂肪和蛋白質)”實驗后,可以讓學生運用該實驗原理和技術,開發出更多的實驗項目。
人類的思維分為正向思維和逆向思維兩種。逆向思維屬于一種非常規的思維,就是反過來想一想,不采用人們通常采用的思路和思維方式,而是從相反的方向來思考。逆向思維常常能出奇制勝,能夠獲得突破性的問題解決方法。在中學生物教學中,充分挖掘教材,訓練學生逆向思維能力,是培養學生創新思維能力的重要形式。
一、因果反轉
因果反轉是通過改變已有事物的因果又系來引發新的設想和解決問題的新思想。當生物學家研究了基因控制蛋白質合成的過程之后,認識到轉錄是指以DNA的一條鏈為模板,按照堿基互補配對原則,合成RNA的過程。有人就想,既然能夠以DNA為模板來合成RNA,那么能不能以RNA為模板來合成DNA呢?于是,按照這一思維方法,果然發現某些致癌病毒中有一種酶,叫逆轉錄酶,在這種逆轉錄酶的作用下,能夠以RNA為模板合成DNA。再如,我們在市場上有時可以見到發育不均勻(表面凹凸不平)的西瓜,那么造成這一結果的原因是什么?按常規思維,從果實和種子的發育過程分析,將一無所獲。如果我們將因果關系倒置,反過來思考:西瓜(果實)發育生長素發育著的種子,這時學生會突然明白,原來是種子發育情況不一樣所致。通過因果關系的反轉,我們就很容易找到問題的答案。
二、反向求證
反向求證思維訓練時,不僅要懂得“為什么必須這樣做”,而且還要理解“為什么不能那樣做”。例如在講完多倍體育種以后,教帥可以提出這樣一個問題:在細胞的有絲分裂過程中,引起染色體著絲點分裂的原因是什么?多數學生會認為是紡錘絲牽引的結果,其常規性推理為:紡錘絲牽拉著絲點分裂染色體加倍多倍體。這樣的結論對不對呢?這時可以引導學生反向思考:秋水仙素不形成紡錘絲著絲點不分裂染色體不加倍不形成多倍體。但該反向推斷的結果與科學事實不符,事實是:秋水仙素不形成紡錘絲著絲點分裂染色體加倍形成多倍體。這樣學生就會發現,原來著絲點的分裂與紡錘絲無關。
怎樣在課堂教學中培養學生的創新精神呢?我認為主要應該從以下幾點著手。
1.教師轉變教育觀念是培養學生的創新精神的關鍵
教師在觀念的革新中要轉變不利于教學的傳統舊模式,打破以教師為中心單純地傳授知識的教學模式,樹立以學生為本的課程觀。很多地理教師因為專業的特點在以往多年的教學實踐過程中從學科本位看待地理課程,過于關注知識與技能的傳授,都會在不自覺中形成一種符合教師個體特征的教學模式。這些雖然在一定程度上能夠使教學順利進行,但束縛了學生的思維方式,陷入條條框框,易影響教學的改革和創新。
2.創造和諧的課堂教學氛圍,喚起學生的創新意識
創新思維以學生的思維品質為依托,這就要求教師摒棄那些不利于學生創新人格、創新意識、創新技能培養的做法,建立平等互動、和諧愉快的教學環境。教師要信任學生,賞識他們的言行,承認他們的天性,保護他們的童趣、童心,與他們平等交流、共同學習。通過在課堂上營造平等、寬松、和諧的氛圍,培養他們的自信心,培養自主學習的意識和習慣,進而愿學、樂學、會學、善學,誘發創新意識。許多教學事例都說明:呆板的教學態度和教學方法,只會扼殺學生的創新意識及能力。他們只能一味地聽老師的話,按老師的要求去做,唯命是從,如傀儡一般。這樣的教學肯定不能培養出有主見、有創新意識的學生。所以,在課堂教學中,我認為老師應千方百計地給學生創設一個寬松、民主的環境,讓他們在這樣的環境里充分發展、張揚個性,創新的火花才能燃燒起來。
3.鼓勵學生站在名人的肩膀上
人在研究學問時不應滿足前人的結論和成果,而應站在前人和名人的肩膀上,要揚棄,從而繼續開拓創新。這方面的例子很多,伽利略不迷信古希臘權威思想家亞里士多德的論斷:重量不同的物體從空中落地,快慢與其重量成正比,重者下落快,輕者下落慢,發明了自由落體定律。達爾文不迷信“上帝造人”的胡說,而創立了進化論;哥白尼不迷信千年鐵律“地心說”而創立了“日心說”。數學中的運算都是從左至右,為什么一定要這樣算呢?還有其他方法嗎?史豐收從小學二年級起就提出這個問題,能否從右至左算?后來潛心研究,終于總結出史豐收快速算法。
4.引導學生形成“天生我才必有用”的意識
要使學生認識自己,關鍵是教師要承認學生,對學生的點滴進步給予鼓勵,讓每一位學生都看到自己的才干,嘗到成功樂趣。心理學家經過長期的觀察分析,絕大多數的人的智力都是差不多的,也就是說老天生我必有才,問題在于每個人所處的環境、所受的教育和個人的努力不同,其發展的方向就不同。不管做哪一行都有發展的機會,也就是說行行出狀元。
5.加強逆向思維訓練,培養學生的創新思維能力
逆向思維是突破思維訓練,從相反的角度、不同的立場、不同的側面思考問題,是與傳統的邏輯思維方向完全相反的一種思維。在教學過程中,經常用逆向思維去判斷、推理、論證和解決疑難問題,把學生帶到不同立場、不同角度去討論問題,會產生好奇心和求知欲望,使學生思維膨脹,處于“激活”狀態,這樣才會有所發現、有所創新。經常受到這樣的思維訓練,學生會提高思維的靈活多變性,突破常規思維的束縛,從而培養思維創造能力。
6.注重學生求異思維的訓練
教師要善于抓住時機,創設能激活學生思維的教學情境,鼓勵學生發表與眾不同的看法。對于學生發表的不合教師意愿的看法,不要馬上給予否定或批評,而要善于引導,啟發學生討論,也許你會有意想不到的收獲。
7.尋找合適方法,形成教學特色
《有效教學》一書認為:“在教學活動中教師、學生和教學環境之間不斷生成新的教學元素,傳統的教學方式不斷得到揚棄。”在教學通過課題的研究找到一個合適的方法,讓學生在學習地理的過程中充滿信心,讓課堂充滿樂趣,培養創新精神、創新思維、創新能力,建立一種有效的教學機制,讓學生的學習不再枯燥,用生活的泉水去澆灌他們學習的心靈,使教學形成特色。
8.通過積極評價,培養學生的創新精神
積極評價是培養學生創新精神的具體措施之一,課堂上讓學生充分發表意見,集思廣益,在學生討論中碰撞出創新的火花,評價就是一根指揮棒,要指向創新的方向,評價結構應該向培養學生創新精神上傾斜,對學生的學習新方法、新見解、新思路要加以鼓勵,對學生的標新立異、異想天開更要加以保護,對學生點點滴滴的創新都要重視。教育家陶行知先生說:“發明千千萬,起點是一問。”有問題是積極思維活動的表現,是創新的開始,現在的學生不是沒有問題,而是有問題不敢問。學生心理上有三怕:一怕問題淺,同學會嘲笑;二怕問題偏,老師會責怪;三怕問題多,老師會厭煩,因此不愿冒險提問。針對此,教師要鼓勵學生發問,從心底想學生問,珍惜學生的提問,只有這樣才是培養學生創新精神的不二途徑。
總之,教育呼喚創新。創新以人為本,教師要勇于嘗試,積極主動地吸取新思想、新理念、新信息,積極探索將創新精神滲透到地理課堂教學當中的途徑,順應素質教育的潮流,培養出一批適應時展要求的,具有創新能力并充滿智慧的人才。
參考文獻:
[1]胡曉風.陶行知教育文集.四川教育出版社,2007.
[2]陶行知.陶行知文集.江蘇教育出版社,2007.
[3]肖成全.有效教學.遼寧師范大學出版社,2006.
“創新教育”是以培養人的創新精神和創新能力為基本價值取向的教育,其核心是創新能力的培養。從這個意義上理解,在數學教學中實施創新教育就是通過對學生施以教育和影響,促使他們去認識數學領域的新發現、新思想、新方法等,掌握其一般規律,培養他們具有一定的數學能力,為將來成為創新型人才奠定數學素質基礎。
【關鍵詞】創新教育; 正確認識; 內容與培養
【中圖分類號】G623.5 【文獻標識碼】B 【文章編號】1009-5071(2012)02-0209-01
1 正確認識數學中的創新教育
“創新教育”是以培養人的創新精神和創新能力為基本價值取向的教育,其核心是創新能力的培養。①從這個意義上理解,在數學教學中,通過對中小學生施以教育和影響,促使他們去認識數學領域的新發現、新思想、新方法等,掌握其一般規律,培養他們具有一定的數學能力,為將來成為創新型人才奠定數學素質基礎。即在全面實施數學素質教育的過程中,著重研究和解決如何培養中小學生對數學的創新意識、創新思維、創新技能以及創新個性的問題。
2 營造數學學科創新教育的氛圍
每個學生都具有潛在的創新才能,要把這種潛能轉化為現實中的創新力,應營造濃厚的適宜創新教育的氛圍,概括起來主要有以下三個方面:
2.1 數學教師自身要具備創新精神,這是數學教學中培養學生創新能力的一個重要因素。因為學生數學知識的獲得和能力的形成,教師的主導作用又不可忽視,教師本身所具有的創新精神會極大地鼓舞學生的創新熱情。②因此應該充分調動教師的積極性和創新精神,努力提高創新能力,掌握更具有創新性、更靈活的教學方法,在教學實踐中,不斷探索和創新,不斷豐富和提高自己。
2.2 輕松活潑的課堂氣氛和師生關系,是培養學生創新能力較適宜的“氣候”和“土壤”。以“升學率”為教育目標的應試教育,使得教師和學生都處于高度緊張的機械的知識傳授中,很難形成創新意識,這些嚴重阻礙了創新能力的培養。因此,在數學教學中,應轉變過去提倡的教師“教”和學生“學”并重的模式,實現由“教”向“學”過渡,創造適宜于學生主動參與、主動學習的活躍的課堂氣氛,從而形成有利于學生主體精神、創新意識、創新能力健康發展的寬松的教學環境。
2.3 創造一套適應創新教育的課余活動。擴展學生數學知識體系結構,擴大視野,真正提高學生素質,著眼于未來。
3 開展創新教育:數學創新教育的內容與培養
3.1 重視學生學習數學的興趣教育,激發學生創新意識。在教學數學知識時,通過有關的實際例子,說明數學在科學發展中的作用,使學生認識學習數學的意義,鼓勵學生學習成才,并積極參加數學實踐活動,激發學習數學的興趣和成就動機。提倡啟發式教學,引導學生了解所有的數學成就都是在舊知識基礎上的創新,這一切都源于對數學濃厚的興趣。源于強烈的創新意識。
數學中的組合原理,C3=3,C30=435,說明一個人涉獵知識越多,知識面越廣,其創造性思維就越活躍,創新能力就越強。③引導學生有意識地主動學習更多更全面的數學知識,為將來的創新活動奠定扎實的數學功底。學生在接受教育和獲取知識的同時,形成推崇創新,追求創新,以創新為榮的觀念和意識。
3.2 注重學生思維能力的培養,訓練創新思維。數學是思維的體操,因此,若能對數學教材巧安排,對問題妙引導,創設一個良好的思維情境,對學生的思維訓練是非常有益的。在教學中應打破“老師講,學生聽”的常規教學,變“傳授”為“探究”,充分暴露知識形成的過程,促使學生一開始就進入創新思維狀態中,以探索者的身份去發現問題、總結規律。
數學解題教學中,要引導學生多方位觀察,多角度思考,廣泛聯想,培養學生敏銳的觀察力和活躍的靈感,解題后讓學生進行反思和引申,鼓勵學生積極求異和富有創造性的想象,訓練學生的創新思維。