李艷坤 趙文靜
(華北理工大學(xué)輕工學(xué)院 河北 唐山 063000)
一直以來(lái),創(chuàng)新都是民族和國(guó)家進(jìn)步的不竭動(dòng)力,更是高等教育事業(yè)長(zhǎng)盛不衰的重要保證。而高校一直以來(lái)都是創(chuàng)新型、技能型人才培養(yǎng)的重要搖籃,對(duì)于一些創(chuàng)新意識(shí)的培養(yǎng),更有助于促進(jìn)高等教育的完善和優(yōu)化。因此,在大學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中,如何更好地培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí),已經(jīng)成為了廣大數(shù)學(xué)教師所面臨的重要問題[1]。
創(chuàng)新意識(shí)是指主體利用所學(xué)到的知識(shí)、思想和方法,在具有一定能力的同時(shí),借助其他的載體,通過(guò)自覺調(diào)節(jié)方式,對(duì)于一些客體實(shí)現(xiàn)開創(chuàng)性工作的心理活動(dòng),并不是對(duì)于客體被動(dòng)或是消極的反應(yīng),而是折射出的一種積極的能動(dòng)狀態(tài)?;谏鲜鰧?duì)于創(chuàng)新意識(shí)方面的認(rèn)識(shí),能夠得出,大學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)實(shí)際上也是高等課程中培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)的重要載體之一。而大學(xué)數(shù)學(xué)課程作為基礎(chǔ)教育,需要進(jìn)行嚴(yán)謹(jǐn)推理思考的過(guò)程。通過(guò)教師有條理地講授,能夠使學(xué)生學(xué)到基本的理論和方法,這個(gè)過(guò)程也能夠有效培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性提出問題、分析問題、解決問題的能力。通過(guò)大學(xué)階段的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí),學(xué)生的創(chuàng)造性思維水平會(huì)得到明顯的提升,使得創(chuàng)新意識(shí)也會(huì)進(jìn)一步拓展。因此,在大學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中,著力培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和能力更是高校數(shù)學(xué)教師的職責(zé)之一[2]。
區(qū)別于傳統(tǒng)中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)改革的一種火熱情況而言,許多大學(xué)的數(shù)學(xué)教學(xué)改革和創(chuàng)新方面相對(duì)平靜,但是卻阻礙重重,主要體現(xiàn)在以下幾方面:第一,一些高校的數(shù)學(xué)教學(xué)模式仍然十分單一,學(xué)生不得不機(jī)械式地接受教師的灌輸,接受一種單向模式引領(lǐng)教學(xué)的過(guò)程。這種現(xiàn)狀壓制了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。除此之外,還有許多高校在數(shù)學(xué)教學(xué)的過(guò)程中,教學(xué)內(nèi)容更加側(cè)重于結(jié)論,卻忽視了過(guò)程的推導(dǎo),與學(xué)生的日常生活聯(lián)系相對(duì)較少,長(zhǎng)此以往,會(huì)造成學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣低下,創(chuàng)新意識(shí)淡漠[3]。第二,一些大學(xué)數(shù)學(xué)的教學(xué)組織存在問題,課堂時(shí)間較少,互動(dòng)較少,不夠深入,教師和學(xué)生彼此之間處于一種完全割裂的狀態(tài),沒能夠?yàn)閷W(xué)生創(chuàng)設(shè)更多獨(dú)立思考和創(chuàng)新的機(jī)會(huì)與環(huán)境。再加上一些教師對(duì)于教學(xué)效果認(rèn)知存在滯后性,仍然以學(xué)生分?jǐn)?shù)為主要的基準(zhǔn)點(diǎn),并沒有考慮到學(xué)生其他綜合素質(zhì)的培養(yǎng)和評(píng)價(jià)。第三,許多學(xué)校對(duì)于大學(xué)數(shù)學(xué)方面的認(rèn)知仍然存在較大的偏差。當(dāng)前一些高校對(duì)于數(shù)學(xué)課時(shí)壓縮較多,使得很多教師很難在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成教學(xué)任務(wù)。若是及時(shí)按照課表的時(shí)間完成教學(xué)任務(wù)已經(jīng)成為一件不容易的事情,則很難在此基礎(chǔ)上談及創(chuàng)新、培養(yǎng)數(shù)學(xué)素質(zhì)等一系列綜合問題[4]。
第一點(diǎn)是要注重求新求異意識(shí)方面的培養(yǎng)。創(chuàng)造的基本特征是新穎性和獨(dú)特性,創(chuàng)造等同于創(chuàng)新,而創(chuàng)新也是求新求異。大學(xué)數(shù)學(xué)實(shí)際上教學(xué)的基本內(nèi)容都是十分經(jīng)典且成熟的理論體系,貌似沒有什么創(chuàng)新之處,但實(shí)則相反。任何一個(gè)善于思考的人都能夠隨處找到創(chuàng)新之處,一個(gè)定理的證明是否新穎,證明方法以及習(xí)題是否具有更加簡(jiǎn)便的解法等等。若是主動(dòng)去思考這些問題,在此基礎(chǔ)上用已有的方式去探尋更為理想的方法,更有利于培養(yǎng)學(xué)生求新求異的意識(shí)。例如,在對(duì)拉格朗日中值定理證明時(shí),構(gòu)造輔助函數(shù)是定理證明的關(guān)鍵,而這種證明方法并非是唯一的,教材上給出的構(gòu)造方法雖然簡(jiǎn)單容易,但仍可以進(jìn)一步去挖掘?qū)W生更大的潛能,讓學(xué)生去了解為什么要這樣構(gòu)造,還有其他的構(gòu)造方法嗎?通過(guò)提出這些問題讓學(xué)生思考,更能夠激發(fā)學(xué)生求新求異的意識(shí),幫助學(xué)生獲得更大創(chuàng)新的愉悅感[5]。
第二點(diǎn)是求真求實(shí)意識(shí)的培養(yǎng)。創(chuàng)新意識(shí)也是一種求真求實(shí)的意識(shí)。大學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中一系列的教學(xué)內(nèi)容無(wú)不凝聚著前人對(duì)于知識(shí)的渴求,以及對(duì)于客觀性和真實(shí)性的追求。很多概念都是從一系列科學(xué)問題中抽象歸納而提出的,在這一過(guò)程中,都經(jīng)過(guò)了嚴(yán)密的邏輯推導(dǎo),并非是憑空想象的。因此,在進(jìn)行數(shù)學(xué)教學(xué)中,教師也需要將這些寶貴的思想精髓傳輸給學(xué)生,讓學(xué)生領(lǐng)會(huì)到科學(xué)家們求真、求實(shí)、務(wù)實(shí)的科學(xué)態(tài)度。例如在講授利用無(wú)窮小代換求函數(shù)極限時(shí),教師教給學(xué)生的,是要將無(wú)窮小之商中的分子或者分母,用其等價(jià)無(wú)窮小進(jìn)行代換,函數(shù)極限不變。在對(duì)這種問題講解時(shí),可以采用更多問題引發(fā)的方式,幫助學(xué)生去探尋為什么可以采用這種方法,以及什么情況下不能使用等價(jià)無(wú)窮小代換這一方法等等。通過(guò)引導(dǎo),學(xué)生在經(jīng)過(guò)一番求證以后,能夠通過(guò)自己的能力去探尋更多的真理,在享受成功喜悅的同時(shí),也能夠更好地激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新動(dòng)機(jī)[6]。與此同時(shí),適當(dāng)拓展教學(xué)內(nèi)容,加深學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)創(chuàng)新的理解。數(shù)學(xué)的歷史久遠(yuǎn),大學(xué)階段數(shù)學(xué)專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)的內(nèi)容大多都是較早的數(shù)學(xué)知識(shí),教師在教學(xué)過(guò)程中,如果能拓展有關(guān)的教學(xué)內(nèi)容,補(bǔ)充最新的研究結(jié)果,這樣更有助于學(xué)生理解數(shù)學(xué)創(chuàng)新。比如,在《高等代數(shù)》課程中介紹矩陣的概念及逆矩陣時(shí),可以拓展介紹無(wú)限行或列的無(wú)限矩陣和廣義逆矩陣,加深學(xué)生對(duì)創(chuàng)新的認(rèn)識(shí)。還要在教學(xué)中注重類比聯(lián)想和發(fā)散,訓(xùn)練學(xué)生的創(chuàng)新思維。類比聯(lián)想思維和發(fā)散思維是重要的創(chuàng)新思維,很多數(shù)學(xué)上的創(chuàng)新都是通過(guò)類比得到的,并且很多數(shù)學(xué)創(chuàng)新是靈光一現(xiàn)得到的,不過(guò)這些創(chuàng)新的獲得離不開對(duì)數(shù)學(xué)相關(guān)問題持續(xù)的思考,離不開對(duì)類似問題的聯(lián)想和思維的發(fā)散。在教學(xué)中教師應(yīng)注意相似知識(shí)的類比,注重一題多解的訓(xùn)練,通過(guò)這些方式訓(xùn)練學(xué)生的聯(lián)想思維和發(fā)散思維,以此訓(xùn)練學(xué)生的創(chuàng)新思維。比如《數(shù)學(xué)分析》課程中收斂數(shù)列的性質(zhì)到函數(shù)極限的性質(zhì),就有許多的相似性,注意這些知識(shí)的類比,不僅有利于學(xué)生知識(shí)的系統(tǒng)化,還有助于訓(xùn)練學(xué)生的聯(lián)想思維。教師要注意激發(fā)學(xué)生的問題意識(shí),讓學(xué)生能發(fā)現(xiàn)問題,并能提出有價(jià)值的問題。比如,在《數(shù)學(xué)建模》課程“商人過(guò)河”案例介紹的是3名商人3名隨從,對(duì)于n名商人n名隨從結(jié)果怎樣?m名商人n名隨又是如何?能否根據(jù)m,n的值判別是否存在可行渡河方案?這些問題的提出實(shí)際就是引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行具體的創(chuàng)新。
第三點(diǎn)是求變意識(shí)的培養(yǎng)??茖W(xué)創(chuàng)新離不開變化,因此并非是一成不變的體系才是應(yīng)有的數(shù)學(xué)教學(xué)模式,而是需要讓學(xué)生在經(jīng)典的理論算法中能夠得到更多的靈感。當(dāng)前的大學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)體系也不例外,它歷經(jīng)了幾百年的修正和完善,因此,在教學(xué)過(guò)程中,教師需要鼓勵(lì)學(xué)生敢于質(zhì)疑或是提出自己不同的觀點(diǎn)和看法,這樣能夠幫助學(xué)生形成一種舉一反三的靈活思維,在拓寬思維范圍的同時(shí),使得所學(xué)的數(shù)學(xué)內(nèi)容可以進(jìn)一步得到拓展。第四點(diǎn)是要培養(yǎng)問題意識(shí),創(chuàng)新意識(shí)也稱之為問題意識(shí),培養(yǎng)良好的問題意識(shí)更是不斷強(qiáng)化大學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)創(chuàng)新動(dòng)機(jī)的有效途徑。其中良好的問題意識(shí)能夠幫助學(xué)生去提出新問題,解決新問題。因此,教師在課堂上需要積極鼓勵(lì)學(xué)生敢于提出自己的問題和看法,并且?guī)椭湔_的理解概念和原理,在這個(gè)過(guò)程中,實(shí)際上也是幫助學(xué)生去獲得真知的過(guò)程[7]。
大學(xué)數(shù)學(xué)作為高等院校中十分重要的基礎(chǔ)學(xué)科,其重要性在于培養(yǎng)學(xué)生的抽象邏輯思維能力、創(chuàng)新能力等方面。為了更好地提升大學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中學(xué)生創(chuàng)新能力需要從以下幾方面入手:
第一點(diǎn),需要轉(zhuǎn)變?cè)械拇髮W(xué)數(shù)學(xué)教育教學(xué)理念,探索高效的課堂教學(xué)。通過(guò)上述分析可知,我國(guó)仍然有許多高校在進(jìn)行數(shù)學(xué)教學(xué)時(shí),教師的板書教學(xué)十分常見,也嚴(yán)重影響了學(xué)生聽課的積極性和主動(dòng)性。在數(shù)學(xué)教學(xué)中,教師不僅要將知識(shí)傳授給學(xué)生,還要注重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和能力,盡量將一些所學(xué)的數(shù)學(xué)知識(shí)和學(xué)生的日常生活相聯(lián)系,這樣能夠更好的去挖掘?qū)W生學(xué)習(xí)的動(dòng)力。而傳統(tǒng)的教學(xué)理念和灌輸式的方法顯然無(wú)法滿足這一需求。針對(duì)這種情況,教師則務(wù)必要轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念,摒棄原有的教育教學(xué)方法,按照高等教育法對(duì)創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的要求,結(jié)合學(xué)生的實(shí)際情況,遵循因材施教的原則去完善現(xiàn)有的數(shù)學(xué)課程教學(xué)體系。在這個(gè)過(guò)程中,需要以學(xué)生為主體,教師要發(fā)揮出引導(dǎo)的作用,通過(guò)教師自我轉(zhuǎn)變角色,做好學(xué)生學(xué)習(xí)的執(zhí)行者和輔助者,同時(shí)能夠圍繞學(xué)生的需求進(jìn)行教學(xué),激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,讓學(xué)生更好地參與到整個(gè)課堂教學(xué)始終,這樣能夠很好地培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力,并且能夠不斷提升課堂教學(xué)效果。最終學(xué)生的創(chuàng)新思維意識(shí)以及在提出問題、分析問題、解決問題方面的能力也會(huì)有所提高。與此同時(shí),要注重提升學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性,興趣是學(xué)生最好的老師。高校數(shù)學(xué)課程資源整合的今天,也需要注重引入具有趣味性的學(xué)習(xí)環(huán)節(jié),豐富教學(xué)資源,讓學(xué)生在玩耍中感受到學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的樂趣。由于高校生的認(rèn)知能力并不如成年人一樣深刻且全面,面對(duì)許多問題時(shí)注意力很難集中。面對(duì)這一情況,教師可以采用先進(jìn)的教學(xué)手段,例如以多媒體技術(shù)為主,培養(yǎng)學(xué)生的抽象思維、想象能力,也能夠發(fā)揮出數(shù)學(xué)課程整合的最大價(jià)值。除此之外,多媒體的應(yīng)用也能夠讓學(xué)生對(duì)于圖形的認(rèn)知效率有著大大的提升。就像看動(dòng)畫片一樣,潛移默化地接受更多數(shù)學(xué)知識(shí)。這樣一來(lái),數(shù)學(xué)資源可以得到充分的配置,課堂氛圍變得更加愉悅。當(dāng)數(shù)學(xué)知識(shí)理論練習(xí)時(shí),也能夠讓學(xué)生將課堂上所學(xué)到的一系列數(shù)學(xué)知識(shí),在今后的日常生活中也能夠有所應(yīng)用和實(shí)踐。一方面提升了學(xué)生對(duì)于知識(shí)的接受能力和課堂效率,另一方面更能夠提高整體的教學(xué)水平。
第二點(diǎn),要不斷的完善并豐富現(xiàn)有的課堂教學(xué)方式,注重學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。由于傳統(tǒng)的大學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)方式相對(duì)單一,仍然是以填鴨式的教學(xué)為主,而這種方式下往往會(huì)對(duì)學(xué)生的創(chuàng)新性思維意識(shí)起到一定的限制作用,影響了學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和思維能力的培養(yǎng),而一旦創(chuàng)新的思維受到限制時(shí),進(jìn)一步會(huì)約束其理解能力和解題能力。針對(duì)這種情況,教師務(wù)必要充分挖掘各種的教學(xué)資源及技術(shù),通過(guò)制作課件或是豐富教學(xué)渠道、手段等方式去為學(xué)生呈現(xiàn)出更多數(shù)學(xué)教學(xué)的可能性。除此之外,也可以采用翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué),PBL教學(xué),微課教學(xué)等等,不斷的活躍課堂的氛圍,層層激發(fā)學(xué)生對(duì)于數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的潛力。還可以采用多媒體教學(xué)方式,通過(guò)啟發(fā)式的教學(xué),在課堂上注重引導(dǎo)學(xué)生深入淺出,在掌握課本知識(shí)的同時(shí),逐漸達(dá)到拓寬視野以及激發(fā)創(chuàng)新能力方面的效果。并且轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的教學(xué)模式,充分利用如幻燈片、數(shù)學(xué)模型、數(shù)學(xué)視頻等方法,將多種教學(xué)方法相結(jié)合,鼓勵(lì)學(xué)生大膽提問,不斷創(chuàng)新,勇于探索,形成一種良好的創(chuàng)新性的思維邏輯,更能夠培養(yǎng)學(xué)生善于獨(dú)立思考、樂于刻苦學(xué)習(xí)的良好習(xí)慣。除此之外,要注重整合課程資源。高校數(shù)學(xué)教學(xué)中的教材使用,更是要得到重視,還要不斷地豐富現(xiàn)有的課程資源和教學(xué)內(nèi)容,并且教學(xué)內(nèi)容不應(yīng)該只局限于教材,還要包括教材之外的習(xí)題知識(shí),幫助學(xué)生充分了解大綱,并且在現(xiàn)有的教材知識(shí)基礎(chǔ)上,可以做到知識(shí)的進(jìn)一步延伸和拓展,不斷豐富課堂內(nèi)容,實(shí)現(xiàn)內(nèi)容的多元化、立體化的發(fā)展。除此之外,教師可以將學(xué)生感興趣的內(nèi)容進(jìn)行整合,并且引入到課堂中,不斷豐富教學(xué)資源,也是能夠促進(jìn)學(xué)生成長(zhǎng)和發(fā)展的關(guān)鍵。而整合資源,一方面能夠幫助學(xué)生更高效地掌握數(shù)學(xué)知識(shí),豐富課堂內(nèi)容,也能夠吸引學(xué)生的注意力,幫助學(xué)生提高發(fā)散性思維以及對(duì)于數(shù)學(xué)的感知能力。除此之外,在課堂上也可以適當(dāng)開展一系列的課堂活動(dòng),例如教學(xué)生以小組為單位進(jìn)行分組,讓不同的學(xué)生探討同一個(gè)問題,在解決問題中增加溝通交流的效率,豐富學(xué)生的知識(shí)體系,營(yíng)造良好的課堂氛圍。而教師在這個(gè)過(guò)程中也需要做出及時(shí)的引導(dǎo),轉(zhuǎn)換課堂上的角色,適當(dāng)?shù)貙?duì)學(xué)生進(jìn)行鼓勵(lì),增加學(xué)生對(duì)于數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的自信心和熱情[8]。
第三點(diǎn),要構(gòu)建成熟完善的評(píng)價(jià)體系,促進(jìn)學(xué)生積極的探索和創(chuàng)新。根據(jù)當(dāng)前高校期末總評(píng)成績(jī),平時(shí)成績(jī)一般會(huì)占據(jù)30%,而期末成績(jī)一般會(huì)占據(jù)70%。針對(duì)以往數(shù)學(xué)評(píng)價(jià)體系存在的片面性和滯后性,要對(duì)評(píng)價(jià)體系進(jìn)行適當(dāng)?shù)耐晟坪蛢?yōu)化,這樣能夠促進(jìn)學(xué)生形成一種良好的探索及創(chuàng)新意識(shí)。例如,教師可以在日常作業(yè)布置時(shí)增加一些探究型的題目,調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性,也能夠達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)的目的。當(dāng)前一些高校的數(shù)學(xué)期末考試采用的是閉卷的方式,這也是檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)于一門課程掌握程度最為有效的評(píng)價(jià)。但是在進(jìn)行期末考試評(píng)價(jià)時(shí),除了試卷成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)以外,還要關(guān)注學(xué)生在日常課堂上的表現(xiàn)。對(duì)于一些題型的設(shè)置,也可以適當(dāng)?shù)脑黾右恍╅_放性以及具有創(chuàng)新性的題目,考查學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)。除此之外,數(shù)學(xué)教師應(yīng)運(yùn)用豐富的語(yǔ)言,創(chuàng)設(shè)有趣的環(huán)境,鼓勵(lì)學(xué)生打破傳統(tǒng)的思維方式,從新的角度提出問題。應(yīng)激勵(lì)學(xué)生開展創(chuàng)新性質(zhì)疑,質(zhì)疑體現(xiàn)了創(chuàng)新思維,它是科學(xué)創(chuàng)造與發(fā)明的開始。應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生質(zhì)疑教材的內(nèi)容,質(zhì)疑教師的授課。同學(xué)的觀點(diǎn)存在較大的商榷余地,更要勇于質(zhì)疑。要破除舊的習(xí)俗,開展創(chuàng)新性質(zhì)疑,并要敢于探索、實(shí)踐來(lái)尋找解決問題的途徑和方法。在數(shù)學(xué)授課中,教師每次課都要認(rèn)真總結(jié),也要有意識(shí)地鼓勵(lì)學(xué)生總結(jié),這種能力體現(xiàn)了一種綜合素質(zhì)。鍛煉、培養(yǎng)學(xué)生的總結(jié)能力就是培養(yǎng)學(xué)生的集中思維,這和培養(yǎng)學(xué)生的求異思維是緊密相連的。有了集中思維的能力,學(xué)生就能靈活地運(yùn)用各種知識(shí),將它們總結(jié)、概括為個(gè)人的觀點(diǎn),進(jìn)一步地開展求異思維,這時(shí)求異思維就具有新穎性、科學(xué)性并有了廣度。教師在授課過(guò)程中要盡可能地讓學(xué)生進(jìn)行總結(jié),如總結(jié)問題,總結(jié)討論,總結(jié)辯論的不同意見,總結(jié)授課內(nèi)容等??偨Y(jié)時(shí)應(yīng)盡可能地挑選數(shù)位同學(xué)發(fā)言,要求他們不要人云亦云,講出個(gè)人的獨(dú)特理解,要有所延伸、拓展,以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維。
總而言之,在大學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)的過(guò)程中,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新性的意識(shí)至關(guān)重要。在這一過(guò)程中,需要教師遵循因材施教的原則,結(jié)合學(xué)生的實(shí)際情況,有目的、有計(jì)劃的去培養(yǎng)其創(chuàng)新能力及綜合素質(zhì),對(duì)學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)作出更大的貢獻(xiàn)和努力,從而促使高校的數(shù)學(xué)教學(xué)早日優(yōu)化升級(jí)。