首页 -> 2007年第3期
基于现代教育技术 培养数学创新思维能力
作者：崔景南
一､现代教育技术是教育领域变革的决定性因素
按照马克思主义的观点，能推动人类社会进步的因素是最革命的因素。信息和信息技术(即如何把信息作为一种资源而加以利用的技术)由于能导致第三代生产工具(智能工具计算机)的诞生，使生产力达到前所未有的高度，从而导致人类社会的新飞跃。可见，以计算机为核心的信息技术是社会变革的动因，是人类社会跃进的杠杆，是推进人类文明与进步的革命因素。现代教育技术是以计算机为核心的信息技术在教育､教学领域的运用，显然，这决不能仅仅看作是一般的教育手段和教学方法的运用问题。既然信息技术的深入发展将导致整个经济基础和上层建筑的彻底变革，那么，信息技术在教育教学领域的全面应用，也必将导致教学内容､教学手段､教学方法和教学模式的深刻变革，并最终导致教育思想､教学观念､教与学的理论乃至整个教育体制的根本变革。正是在这个意义上，教育部陈至立部长在为《中国教育报》写的一篇题为“制高点——现代教育技术”专题新闻版撰写的“应用现代教育技术，推动教育教学改革”的文章中强调指出:“要深刻认识现代教育技术在教育教学中的重要地位及其应用的必要性和紧迫性;充分认识应用现代教育技术是现代科学技术和社会发展对教育的要求，是教育改革和发展的需要。”并号召“各级各类学校的教师要紧跟科学技术发展的步伐，努力掌握和应用现代教育技术，以提高自身素质，适应现代教育的要求”。吕福源副部长在多次讲话中也强调要把现代教育技术与各学科的整合作为深化教育改革的“突破口”。众所周知，“制高点”是“兵家必争之地”，“突破口”则是使整个战役获胜或是使艰巨而复杂问题迎刃而解的要害所在。显然，教育部两位新任部长的文章和讲话精神实际上表达了同一个意思:现代教育技术对于整个教育的深化改革有着决定性的重要意义。这个意思也可明确地表述为下列命题:现代教育技术是整个教育改革的制高点或突破口。
二､采用先进的教学手段，提高学生的创新思维能力
自上世纪90年代以来，随着多媒体技术和Internet应用的迅速普及，一种新的以“学”为中心的教学设计正在国外兴起并快速发展。这种新的教学设计理论与传统的以“教”为中心的教学设计完全不同:它的全部理论､方法都是围绕如何帮助学生的“学”即如何促进学生主动建构知识的意义而展开。这种理论强调在教学过程中是学生(而不是教师)处于中心的位置，教师应围着学生转(而不是相反)。以“学”为中心的教学设计包括两部分内容:一部分是关于学习环境的设计，另一部分是关于自主学习策略的设计。学习环境设计是要创造良好的外部条件来帮助和促进学生建构知识意义的过程，这是学习的外因;自主学习策略的设计则是要通过有效的教学策略来激励认知主体即学习者，使他们在学习过程中能更充分地发挥出自身的主动性､积极性与创造性，这是学习的内因。这两部分设计的内容虽有所不同，但其目标则是一致的:都是为了更有效地促进学生对知识意义的主动建构，使学习者真正成为信息加工的主体，从而充分体现出学生的认知主体作用。所不同的是前者从外因考虑，后者则从内因考虑。以“学”为中心教学设计的不足之处是，容易忽视教师的作用，而缺少教师的指导又过分强调学生的自由探索，则容易偏离甚至完全达不到教学大纲所规定的教学目标。
数学本身是较为抽象､逻辑性较强的学科，因此，教师应当适当进行引导学生学习并运用恰当手段进行疏通，防止学生对抽象的知识感到陌生，产生厌学情绪。现阶段，采用计算机辅助教学一般能够进一步满足学生心理上对数学学习的不同需求。利用电脑获取知识信息是一种全新的求知方式，它能够给学生带来一种全新的感受。辅助教学软件的多媒体化可以向学生提供形式多样､功能各异的感性材料，增强学生学习数学的兴趣，提高学生接受数学知识的能力。例如，在计算机辅助数学教学过程当中使用几何模板软件､三角函数软件等，不仅图文并茂，而且富于变化，全方位展示知识发生过程，将老师不易讲清､学生不易理解的知识变得一目了然，拓宽了知识视野，可以使学生在掌握基础知识､基本方法､基本技能的前提下，学会从多个角度提出新颖独特的解决问题的方法，培养他们解决问题的实践能力，发展他们的创新思维，使他们具有创造性的想象力和活跃的思维能力。在解题中，引导学生打破常规､发散性思考､质疑问难､寻求不同解题思路､发挥想象力､积极争辩，快速准确地解决数学问题，这些都是创新思维的体现。
另外，教师应当培养学生掌握多样化的学习方式，指导学生开展自主性学习､探究性学习和合作性学习;同时，教师应当创设丰富的数学情境，注重学生的亲身体验，还要引导学生在“做中学”，在“用中学”，通过各种活动把知识转化为能力，培养学生的创新意识和创新能力。
1.社会实践活动
创造能力来源于“实践——认识——再实践——再认识”。教师应当适当开展一些教学实践活动，使学生在现实社会生活中将所学的知识与实际相联系;从研究事物的发展规律中，开动脑筋想问题。从而做到实践出真知，做到创新。
2.学科研究性学习
学科研究性学习是以数学知识为载体，以要解决的问题为中心，以小组合作为基本方式，共同研究小课题。研究的整个过程是:选题——论证——开题——实施研究——收集､处理信息——结题，充分体现合作性学习､探究性学习的学习方式，同时运用数学知识，成功解决数学问题，培养学生科学的学习态度和精神，提高学生数学知识的掌握和应用能力。
3.培养学生应用数学的能力
在高中数学教学阶段，学生有应用数学的意识和设想，而数学建模是很好的载体。学生在社会实践中，亲自到社会生活中深入了解､调查､完成､应用方案，培养学生的数学意识和创新能力。
三､运用数学思想方法，结合计算机实施发现式学习
数学思想方法是解决数学问题的途径､手段和方式的总和，也是数学活动中解决问题的根本方法。根据这些数学思想方法可以得出解决数学问题的不同方法，而通过解决这些问题的结果，必然能够得到相应的数学知识。在提高学生创新能力的数学教学中，应当首先让学生能够了解各部分数学知识蕴含着哪些数学思想，如代数的思想､逻辑推理思想､分解与组合的思想等。运用了哪些数学方法，如发现方法､逻辑方法､解题方法等。其次，还要让学生知道这些数学方法具体包含哪些知识点。再次，要使学生能够灵活运用所掌握的思想方法来解决有关的数学问题。这样才能提高学生的数学能力，促进学生数学创新能力的养成。目前，以计算机为基础的现代教学媒体主要指多媒体计算机､教室网络､校园网和因特网(Internet)。作为新型的教学媒体，它们具有以下五种对于教育､教学过程来说，极为宝贵的特性，可以为新型教学模式的建构提供最理想的教学环境。
创新能力和信息能力(包括信息获取､信息分析与信息加工能力)是信息社会所需新型人才必需具备的两种重要的能力素质。这两种能力素质的培养需要特定的､有较高要求的教学环境的支持，多媒体的超文本特性与网络特性的结合，正好可以为这两种能力素质的培养营造最理想的环境。众所周知，因特网(Internet)是世界上最大的知识库､资源库，它拥有最丰富的信息资源，而且这些知识库和资源库都是按照符合人类联想思维特点的超文本结构组织起来的，因而特别适合于学生进行“自主发现､自主探索”式学习，这样就为学生发散性思维､创造性思维的发展和创新能力的孕育提供了肥沃的土壤。与此同时，由于学生从小就有机会在Internet这样的信息海洋中自由地探索､发现，并对所获取的大量信息进行分析､评价､优选和进一步的加工，然后再根据自身的需要加以充分的利用，显然，在这个过程中学生必将得到关于信息能力方面的最好的学习与锻炼，从而能较快地成长为既有高度创新精神，又有很强信息能力的符合21世纪需求的新型人才。
四､结束语
总之，改变一支粉笔､一块黑板的现状，实现教育手段的现代化，是教育发展的必然趋势。充分运用现代教育技术，不仅能增大课堂教学容量，优化教学结构，实现资源共享，还能增强学生兴趣，激发探索精神。比如在学习函数､立体几何､解析几何等内容时，能做到静动结合，给学生以质感､美感。如在学习立体几何中旋转体时，利用现代教育技术演示旋转体的形成过程，这样，就将抽象概念转化为形象直观的三维动画。学生易于接受，印象深，效果好。如果能根据课堂内容，通过让学生自己设计制作课件等，不仅能提高实践能力，而且有利于创新思维的培养。
(责任编辑 孙晓雯)