对培养学生数学创造性思维能力的思考

《乘法公式——平方差公式》案例设计

（一）创设情境，引出课题

问题１：计算下列多项式的积，你能发现什么规律？

（1）（x+1）（x-1）= ；（2）（m+2）（m-2）= ；（3）（2x+1）（2x-1）= ．

【设计意图】通过对特殊的多项式与多项式相乘的计算，既复习了旧知，又为下面学习平方差公式作了铺垫，让学生感受从一般到特殊的认识规律，引出乘法公式----平方差公式．

（二）探索新知，尝试发现

问题２：依照以上四道题的计算回答下列问题：

①式子的左边具有什么共同特征？

②它们的结果有什么特征？

③能不能用字母表示你的发现？

师生活动：教师提问，学生通过自主探究、合作交流，发现规律，式子左边是两个数的和与这两个数的差的积，右边是这两个数的平方差，并猜想出【设计意图】根据“最近发展区”理论，在学生已掌握的多项乘法法则的基础上,探索具有特殊形式的多项式乘法──平方差公式，这样更加自然、合理．

（三）数形结合，几何说理

问题3：活动探究：将长为（a+b），宽为（a－b）的长方形，剪下宽为b的长方形条，拼成有空缺的正方形，并请用等式表示你剪拼前后的图形的面积关系．

【设计意图】通过学生小组合作，完成剪拼游戏活动,利用这些图形面积的相等关系,进一步从几何角度验证了平方差公式的正确性,渗透了数形结合的思想，让学生体会到代数与几何的内在联系．引导学生学会从多角度、多方面来思考问题．对于任意的a、b，由学生运用多项式乘法计算：的正确性．

（四）总结归纳，发现新知

问题4：你能用文字语言表示所发现的规律吗？

两个数的和与这两个数的差的积，等于这两个数的平方差．

《数学课程标准》指出：数学教学活动必须建立在学生的认知发展水平和已有知识经验基础之上。教师应激发学生的学习积极性，向学生提供充分从事数学活动的机会，帮助他们在自主探索和合作交流的过程中真正理解和掌握基本的数学知识和技能、数学思想和方法，获得广泛的数学活动经验。因此，数学教学过程中，教师要有意识地为学生创造条件，让学生通过参加教学实践活动，发现、理解和掌握知识，使思维能力和智力水平得到提高。

 一、对创造性思维结构的认识。

创造性思维是自觉的能动思维，是一种非常复杂的心理和智能活动，他的主要特征是新颖性、独创性、突破性、真理性和价值性。实施创造性思维能力的培养，需要有创见的设想和理智取舍活动的过程。许多著名心理学家就创造性思维的结构问题分别提出了它们各自的划分思想。在分析一般创造性思维过程时，一种被普遍认同的理论是由约瑟夫.沃拉斯于1926年提出来的。他认为创造性思维过程包括4个连续的阶段：①准备阶段；②酝酿阶段；③明朗阶段④验证阶段。笔者认为，创造性活动过程与科学创造活动过程大体上是一致的，可分为以下4个阶段：

1.情境与选题准备阶段。

创造性思维活动的表现，需要教师营造良好的情境氛围，使学生产生趋向目标的强烈的创造欲望；其次要选准课题，然后围绕选题做好知识、资料的准备，了解前人在同一领域研究的进展情况等。准备得越充分，思路越开阔，就越容易获得成功。在这个过程中，逻辑思维、抽象思维起主要作用。

2.酝酿与构思阶段。

英国著名的思维教学专家爱德华.波诺曾说：“一切教学都可以说是在指引学生的注意力。思维教学可以说差不多完全是注意力的取向问题，因为他不传授新知识和内容”。认识主体面对困惑的问题情境，需要在教师的引导下，进行定向分析导致矛盾或问题的关键，确定其实质性问题。一般需要多维度、多功能地考虑问题，运用分析、联想、类比、归纳、猜想、反思维定势等思维方法，以及运用分解、叠加、变形、代换、反演等数学方法进行推理、构想与探索。这一阶段的时间一般来说较长，而且思考十分艰苦，是训练学生意志、毅力，创造和体验数学建构过程、积累经验的最佳时期，需要抓住目标始终不放，一追到底，进行深人的探究性思维活动。

3.领悟与突破阶段。

经过充分酝酿之后，学生情绪异常高涨、思想十分活跃，在头脑中于某一瞬间突然产生顿悟，形成新的构想和数学猜想，从而实现思维的突破与创新，使问题得到解决。在这个过程中，创造性思维方法和数学美感起着突破口与领悟本质的关键作用。数学家阿达玛曾用他的切身体验来描述这一过程：“呈现于我面前的解答往往是：①与我前些日子的努力毫无关系，因而难以认为是以前工作的结果；②出现得非常突然，几乎无暇细想。”

4.检验与完善阶段。

这是对顿悟式所形成的数学猜想等结果进行检验、论证，并不断接受实践的再检验及修正与完善的过程。这一时期是数学创造性思维活动的完善阶段。在这个阶段，主要运用集中思维和逻辑思维的方法。

需要指出的是，创造性思维活动的这四个阶段是互相联系不可分割的，各阶段之间并没有严格的界限，严格划分也是困难的。但其中第二、第三阶段是关键阶段，对实现创造、创新有着十分重要的意义，而起主要作用的是形象、灵感、审美意识等非逻辑思维。

创造性思维过程，又可以说是发散与集中思维互相作用的过程。在创造性思维的前期，为了尽可能多地获得各种设想，需要进行发散思维，这时应掌握较多的思维方法与创造技法。而在创造性思维的后期，由于较多的设想已出现，就需要运用几种思维加以筛选与验证。

思维总是从问题开始的。从创造性思维的过程来解释创造性思维的结构，经历了“问题—猜想—创造”过程。在酝酿构思和领悟突破阶段一般要通过逻辑思维、非逻辑思维、发散思维并形成猜想，然后用集中思维和逻辑思维达到对猜想的检验、论证和完善，形成创造。

    通过以上对创造性思维的理解和界定，在数学教学中，教师可以通过课堂的灵活设问，对培养学生的发散思维和集中思维，启迪直觉思维，培养创造机智等具有重要的意义。

1.创设良好的课堂氛围和设问情境，为灵活设问的效能最大化创造前提。

我国的传统教育比较注重学生求同思维的养成，往往容易忽视对学生求异品质的塑造。因此，我们在课堂教学中，应充分利用一切可供想象的空间，充分发挥学生的想象力，培养学生的创造力。

具体而言，我们要提倡建立“畅所欲言，各抒己见”的课堂氛围，为学生提供独立活动、自我表现的机会和条件；应鼓励学生对老师的提问产生质疑，能够提出自己不同的观点和看法；应鼓励学生由此及彼，从一个问题衍生开来，提出崭新的、有创造性的问题。只有这样，教师的设问才会最大可能地激发学生的创造性思维。

要鼓励学生拥有坚持己见的自信和勇气，引导学生为证明自己的观点找证据，求事实；但同时应引导学生既要敢于坚持己见，又要善于接纳别人正确的观点，从而在对某个问题的讨论中获得最大收益。

要创设合适的问题情境，激发学生探讨数学问题的兴趣。学习兴趣和求知欲是学生能否积极思维的动力。在数学问题情境中，新知识的需要与学生原有的数学水平之间存在着认识冲突，而这种冲突正是诱发学生数学思维的积极性和创造性所必需的。例如： 对于分式的化简，就可设计如下的诱发过程以引导学生：

大多数学生对分式的加减运算都懂得先通分后加减，但这一方法对本题不适用，教师可问学生能否用其它方法对它进行化简。譬如，分别观察分式的分子、分母，寻找形式上的特点。通过教师这一引导性的提问激发起了学生的兴趣，学生的思维便活跃起来，积极对该式进行观察、分析。原来 ：可化为；可化为，从而达到了化简的目的。

2.多角度、多层次、多方位设问，培养学生发散思维。

发散思维是创造性思维的主导成分，又是创造性思维的核心，它着眼于探索未知的事物，发现事物间的新关系，寻找多方面解决问题的方法。因此，将一个问题从不同角度、不同层次进行设问，也可训练学生的发散思维，进而培养学生的创造性思维。具体而言，思考问题时，根据同一来源材料，以比较丰富的知识为依托，沿着不同的方向去思考，以探求不同方向的解答，即通常所说的“一题多解”、“一题多变”。

3．启发引导，保持创造性思维的持续性

在合适的问题情境中，学生思维的积极性被充分地调动起来，但应该怎样保持这种积极性，使其持续下去而不中断呢？

4.要给学生思考的时间 。

数学学习是通过思考进行的，没有学生的思考就没有真正的数学学习，思考问题是需要一定的时间的。值得研究的是，教师提出问题后，应该给学生多少思考时间。实验表明，思考时间若非常短，学生的回答通常也很简短，但若把思考时间延长一些，学生就会更加全面、较为完整地回答问题，这样，问题回答的准确率就会提高。当然，思考时间的长短，是与问题的难易程度和学生的实际水平密切相关的。目前，在课堂学习中，教师往往是提出问题后，几乎不给出思考时间，就要求学生立刻作答，而一旦学生不能立刻说出答案，教师便不断重复其问题，催促答案或者干脆另外提出一些问题来弥补这个"冷场"。其实，这恰恰是在干扰学生表面看似平静，实则活跃的思维过程。

5.教师启发要与学生的思维同步。

教师提出问题后，一般应让学生先作一番思考，必要时教师可作适当的启发引导。教师的启发要遵循学生思维的规律，因势利导，循序渐进，不能强制学生按照教师提出的方法和途径去思考问题，喧宾夺主。

总之，教师在教学中应该使学生既长知识又长智慧，学生思维能力的发展，同样也可以在实践活动中逐渐培养。学生通过参加教学实践活动，可以把思维和实践活动有机地结合起来，使他们的思维得到发展。