1. 引言
对当今世界而言,科学技术是第一生产力。哪个国家掌握了更多更新的科学技术,哪个国家就占据了发展的主导地位。要在新一轮科技革命和产业变革中“弯道超车”,就必须要发展新质生产力。习近平总书记指出,“新质生产力是创新起主导作用,摆脱传统经济增长方式、生产力发展路径,具有高科技、高效能、高质量特征,符合新发展理念的先进生产力质态”。要发展新质生产力,就必须拥有高质量、多数量的创新型人才。归根结底,创新型人才的培养是国家发展最终的动力源泉。创新能力的培养不是一蹴而就的,不是一朝一夕之功,而必须有体系、有规划地久久为功。小学阶段是学生打基础的阶段,也是创新能力萌芽的阶段,必须在这个阶段就开始注重学生创新能力的培养。数学作为自然科学的基础,从小学阶段开始就是最重要的学习内容之一。小学数学的教育,不但要为学生后续阶段的学习夯实基础,也要利用小学数学的教育过程,培养学生的创新能力。其实我国新课标也对此提出了明确要求,小学数学教师在教学过程中,不但要给学生传授数学知识,还要注重培养学生的创新能力[1]。
2. 小学数学教育中创新能力培养的重要意义
小学生如同一张白纸,一切在他们眼里都充满了新鲜感。这个阶段的学生有着旺盛的求知欲,有着强烈的好奇心。这就如同一年中的春天,是最适合播种的季节。这个时候在他们心中播下创新的种子,然后精心地浇水、松土、施肥,这颗种子就能生根发芽,破土而出,在阳光雨露的滋养下长成幼苗,进而抽枝、散叶、开花、结果。一颗颗创新的种子长成一颗颗创新的参天大树,开出创新的璀璨花朵。整个民族就成了一片片创新的大森林,开满了漫山遍野的创新之花。
小学数学的内容虽然相对简单,但对学生的思考能力、想象能力也有相当程度的要求。而独立思考能力、想象能力本身就是创新能力的要求,是创新能力的应有之义。学生缺乏独立思考的能力,缺乏空间想象的能力,是学不好数学的。在这层意义上看,创新能力是学好小学数学的必然要求。学生在数学学习中养成了独立思考的习惯,锻炼了思维力、想象力,逐渐取得一些小的创新成果。随着知识的不断积累,经验的不断增加,创新能力就会不断增强,最后才能取得更大的创新成果。
一言以蔽之,小学是创新能力的萌芽阶段、基础阶段,小学数学的学习对创新能力的培养发挥着很重要的作用,必须予以高度重视[2] [3]。
3. 小学数学教育中创新能力培养的具体策略
3.1. 创新课堂教学形式,采用探究式教学
传统的小学教育观总是认为小学生年龄小、掌握的知识少、尚未具备独立思考能力,故在教育中多采用以教师为主导的灌输式教学。须知,这可能是非常错误的。因为事物都是具有两面性的,有弊就有利。上述特点固然可以被视为小学生的缺点,也恰恰是适宜创新能力培养的优点。因为年龄小、知识少、思考能力缺乏,所有恰是适合开发的时机。因为这些特点,小学生的思想更无拘无束,思维方式更是天马行空,常有异于成人的奇思妙想。倘能在此阶段激发出其思考的潜能,助其养成思考的习惯,必将大大有利于其未来创新能力的培养。为达到此目的,小学数学教育必须创新课堂教学形式,概括地说,就是要采用探究式教学,摒弃一味讲授的灌输式教学。
探究式教学法(Inquiry-based Learning, IBL)的早期起源可以追溯到古希腊的苏格拉底方法,苏格拉底方法的典型体现是其学生柏拉图的名著《理想国》,该书以一问一答的对话形式记录了苏格拉底的哲学思想,苏格拉底在教学中就是采用这种方法引导学生思考的。后来的卢梭、杜威、蒙台梭利、布鲁纳、施瓦布、皮亚杰等教育家相继发展了探究式讲学法,强调通过引导、提问、探索和发现来构建知识,在构建知识的过程中同时培养学生独立思考的习惯。
具体到教学上,教师可以采用看视频、听音乐、讲故事、猜谜语等多种多样创设情境的形式引出学生感兴趣的问题,吸引学生的注意力,自然地引导学生思考。例如,在圆的周长的学习中,可以利用当下火爆的《哪吒2》创设问题:哪吒的乾坤圈直径为0.3米,周长为多少?提出问题之后,教师要发挥引导作用,鼓励学生发表自己的见解,不要拘泥于答案的正确与否,而是允许多种声音的存在。可以将学生们按照观点的不同进行分组,通过辩论等方式进行观点的交锋,在辩论中达到“真理越辩越明”的效果,在辩论中培养学生的思考能力和集体合作能力,养成热爱思考、努力探索、积极合作的习惯。即便是学生的想法有不合理之处,教师也不要急于否定,可以启发学生进一步探索,更深入地挖掘讨论的内容。最后,教师再进行适当的总结,对刚才的问题给出自己的答案,并对学生们讨论中的亮点和闪光点给予鼓励[4]-[6]。
3.2. 因材施教,尊重学生的个性
古语云:“三百六十行,行行出状元。”人要发挥自己的创新能力,也必须顺应自己的特点。每个人都有自己的特长,要充分挖掘每个个性的差异,发挥他们的特长,且忌采用千篇一律的教学方式。要顺应学生的特点,因材施教,有的放矢地采取相应的对策。“知之者不如好之者,好之者不如乐之者”,倘若能尊重学生的兴趣特点,采取学生乐于接受的方式,必能起到事半功倍的效果。国家的建设和社会的进步需要各种各样的人才,教师在教学的过程中要不拘一格地培养人才。
具体到实际的教学上,可以采取分层教学法,根据学生数学能力的高低,划分基础层、提高层、拓展层,设计不同难度的教学内容和作业。条件允许的情况下,为每个学生制定个性化的学习计划,根据其特点制定不同的教学策略。例如,针对数学能力强的学生,可以补充一些课本之外的数学知识。学生较多的情况下,可以将学生分组,针对不同的组制定针对性的教学策略。在教学方法上,可以灵活多样,采用游戏化学习、合作学习、探究式学习等,满足不同学生的学习风格。针对不同的学生,提供个性化的反馈和评价。对不同学生的作业和考试表现,提供针对性的改进建议。在评价学生方面,不要只注重学习,也不要采用教师的单一化评价,要多维度、多方式评价。另外,还可以采用兴趣化导向、灵活化教育资源,甚至个别辅导的方式,充分尊重学生的个性化差异,实现因材施教[7] [8]。
3.3. 举一反三,培养学生的独立思考能力和想象力
子曰:“不愤不启,不悱不发。举一隅不以三隅反,则不复也。”孔子这句话再清楚不过地说明了举一反三的重要性。在学习过程中,要做到由此知彼、触类旁通,要打开思路、展开想象,唯此,才能有所创新。学习时僵硬呆板、拘泥成务,不但有违学习之旨,对创新能力的养成更是一大阻碍。很多伟大的发明创新都是举一反三和大胆想象的结果,如莱特兄弟见鸟类飞行而发明了飞行器,罗伯特·沃森–瓦特受蝙蝠飞行超声波原理的启发而发明了雷达等。
具体到实际的教学上,可以设计多解的题目,鼓励学生通过不同思路、采用不同解法解答问题。可以设计没有固定答案的问题,例如“给你20元钱买文具,有哪些组合?”,激发学生的思维。在教学上,进行类比引导。通过已学知识引导新知识,例如,从长方形的面积引导到平行四边形、梯形、三角形的面积等。讲解完一种方法后,鼓励学生思考,该方法还能解决什么问题。在教学中,营造宽松氛围,鼓励学生主动提出问题,鼓励学生敢于怀疑,鼓励学生发散思维,尝试用新思路思考问题,用新方法解决问题。在教学中,注重反思与总结。解决完问题后,引导学生回顾解题过程,总结规律,思考是否还有其他方法。通过这些策略,教师可以有效培养学生的独立思考能力和想象力,帮助他们在数学学习中做到举一反三[9] [10]。
3.4. 创新作业设计,作业布置要突出开放性和实践性
作业是课堂教学的延伸,是整个教学过程的重要组成部分,是检验教学效果的基础环节,是家校交流与合作的桥梁和纽带。教师教得好不好,学生掌握得到位不到位,都可以从作业中发现端倪。不管是作为教的教师一方,还是作为学的学生一方,都必须将作业的布置与完成置于一个很重要的高度上。语云,“实践出真知”。作业就是检验教学效果的最基础和最重要的渠道。在完成作业的过程中,学生需要思考,需要运用所学知识去解答问题,这个过程可以训练学生逻辑推理、分析和解决问题的能力。按时按质按量地完成作业,有助于培养学生自律和时间管理能力,有助于提升学生的自信心,激发学习的兴趣和能力。
具体到作业的设置上,可以多设计一些开放性的问题,因为开放性的问题没有固定答案,可以让学生从不同角度思考,培养创新思维。例如,“一个长方形的周长是20厘米,它的长和宽可能是多少?你能列出所有可能的情况吗?”学生可以尝试不同的长和宽组合,理解周长与长宽的关系。除了开放性问题,还应该多设计实践性作业,帮助学生理解数学在生活中的应用,增强实践能力。例如,让学生设计一个校园地图,标出教室、操场、图书馆的位置,并计算它们之间的距离。在作业布置上,还可以结合其他学科,拓宽学生视野,激发创新思维。例如,让学生设计一个迷宫,用坐标表示点的形式给出走出迷宫的路径,并以小动物讲故事的口吻叙述出来[11] [12]。
4. 小学数学教育中创新能力培养需注意的问题
在小学数学教育中融入创新能力的培养是非常重要的,但也需要注意一些潜在的问题,并采取相应的解决方法。过度强调创新能力的培养,可能导致学生忽视基础知识的学习,殊不知无论做什么事情,基础都是最重要的,创新同样不例外。创新是建立在基础之上的,没有扎实的基础知识和基本功,是不可能做到高质量创新的。所以,在注重创新能力培养的过程中,一定要平衡好基础与创新的关系。在培养创新能力的同时,确保学生掌握基本的数学概念和技能。可以通过分层作业设计,既包含基础练习,也包含开放性任务,确保学生在掌握基础知识的前提下进行创新。部分学生可能因为能力或兴趣不足,难以参与创新活动,导致两极分化。为此,可以进行差异化教学,根据学生的能力设计不同难度的任务,让每个学生都能找到适合自己的挑战。教师也可能缺乏设计开放性问题和引导学生创新的经验,导致效果不佳。为此,可以为教师提供相关培训,帮助他们掌握设计开放性问题和引导学生创新的方法。在小学数学教育中培养创新能力时,需要注意平衡基础与创新、关注学生参与度、提升教师指导能力等。通过采取这些措施,可以有效避免潜在问题,确保创新能力培养的顺利实施,同时促进学生的全面发展[13]。
5. 结语
创新能力事关我们国家的前途和民族的命运,全社会从上到下都必须给予高度重视。而少年儿童是国家的未来和希望,也是可塑性最强的时期,对创新能力的培养必须从娃娃抓起。所以,在小学数学的教育中,我们必须要融入对创新能力和创新习惯的培养,同时积极应对该过程中出现的问题。只有少年儿童的创新教育工作做好了,才能为将来储备更多的创新型人才,才能实现民族复兴的伟大梦想!为了做好这项工作,让我们携手努力吧!
基金项目
2023年度商丘师范学院基础教育教学研究项目(2023-jcjyyb-14)。