发布时间：2023-06-21 09:07:22
序言：写作是分享个人见解和探索未知领域的桥梁，我们为您精选了8篇的创新思维与技术样本，期待这些样本能够为您提供丰富的参考和启发，请尽情阅读。
关键词:高中地理教学；创新能力；创新思维；培养
21世纪,谁能勇于创新、坚持创新,谁就能适应未来知识经济的挑战。在课堂教学的过程中，地理教师应该大胆放手，围绕地理的主干知识，提出一些有利于激发学生探究欲望、激励学生创造性思维的问题，让学生在探究中自己得出结论，培养学生的创新能力与创新思维。
一、高中地理教学创新的理念
高中地理教学创新就是培养学生具有创新意识、创新精神和创新能力的教学过程，并以此为基础达到全面培养人才和实现人才全面发展之目的。
1、地理教学创新的目标
地理教学创新的基本目标，对于学生个体而言，应该受到足够的地理知识教育和相应的地理应用教育。地理应用教育包括从事社会工作所具备的地理技能、创新意识和创新能力。对于整个社会而言，应使学生素质、技能和创新能力所形成的劳动者的知识结构与社会产业结构相适应，并能对社会产生结构的动态变化有一定的适应能力。
2、地理教学过程的创新
地理教学过程创新的特点是教学方式具有启发性和多样性；能诱导学生独立思考，鼓励学生积极参与；能给学生思考和创新提供宽松的环境氛围和更多的机会，增强他们对地理知识消化性的理解，逐步形成创新意识和创新技能，培养学生的创造能力。理解是对所接受知识的理性认识过程，是对感性材料进行分析、综合、判断、推理的过程。在地理教学创新中，由于评价制度的改革，记忆不再处于主导地位，创新才是目标。因此，地理教学创新应该是学生掌握良好的学习方法，使学生对地理知识规律、原则有深刻性的理解，为创新思维奠定了良好的基础。
二、培养学生的创新意识
教师在地理教学活动中，一定要注意观察学生的心理状态，不仅要用爱心去开启学生心灵的窗户，尊敬学生的人格和创造精神，激发学生的求知欲和创造欲；还要善于引导学生自我激励，发挥创新能力，提高创新意识。
1、营造有利于学生创新的课堂氛围
课堂教学中，教师要在相信学生具有创造潜力的基础上，充分调动学生的思维与想象。要创设民主、平等、自由、和谐的教学氛围，让学生的心理处于一种轻松愉快状态，积极思维，弛骋想像，打破陈规，敢于标新立异。如：课上要允许学生和老师争论，允许学生随时举手提问题；用尊重学生的言语，鼓励学生自由地表达自己的观点。一旦学生成功，要及时赞扬鼓励，赞扬学生的新观点，让学生体验创新的喜悦。即使不成功，也不轻易否定，以免挫伤他们的自尊心和自信心。尤其当学生对教师和书本的观点有异议时，教师不要马上给予价值判断，而要与学生互相切磋，共同探讨，求得正确的结论。尽量消除学生怕答错的思想负担。例如，在讲“环境和环境问题”时，提出下面问题： （1）人类所产生的垃圾最终到哪儿去了？ （2）垃圾是放错了地方的资源吗？ （3）为什么地球上垃圾并没有堆积成山？ （4） 哪些污染损害了你的健康和生活？（5）人是世界上最濒危的动物吗？通过这些问题，鼓励学生展开想象， 无拘无束地表达自己的观点和想法。教师要及时地以“很好”、“很有新意”、“你真会动脑筋”、“你的想法很新颖”等语气赞扬学生的新观点。一定不要轻易否定，以免伤害学生的自尊心和自信心。最后教师通过与学生互相交流探讨，得出合理的结论。
2、激发学生的学习兴趣
兴趣具有一种巨大的推动力，它可以激发人的想象力和创造力。当一个人对某种事物发生兴趣时，他就会产生强烈的好奇心，主动地、积极地、执着地探索该事物的奥秘。为此，教师要教育学生充分认识学习地理的目的和意义，理直气壮地向学生说明学习地理对学生成才的重要作用，展现学科知识的魅力。同时，还要培养学生对学习过程本身和教学内容的兴趣。要采取多样化的教学方法和教学手段，巧妙运用具体的激趣方法。如：创设情景、巧妙设疑、艺术语言、演讲辩论、联系时政热点等激发学生的认知兴趣。
3、激发学生的创造动机
心理学上说：人的活动都是在一定动机支配下进行的。正确的学习动机是学生学习主动性、积极性、创造性的内在动力。在地理教学中，要让学生懂得创新的重要意义：创新不仅是时代的呼唤，也是学生个人自我发展的必备素质和未来竞争的前提。21世纪的人才标准不但要求知识渊博，而且需具备创新精神和创新能力。一个国家拥有创新人才多少，将决定经济发展的快慢和科技进步的大小。当学生明白了创新的意义后，他们就会产生强烈的创造动机和责任意识，自觉地为美好的人生和为中华民族的全面振兴去创造。
三、学生创新能力的培养
1、培养研究性学习习惯
研究性学习是学生运用所学的基本知识， 研究实际问题，获取新知识，从而提高他们研究问题、解决问题的能力的一种学习方式。开展研究性学习是培养学生实践能力、创新能力的一条途径。高中学生已具备开展研究性学习的潜能，因此，在高中地理教学中应培养学生开展研究性学习的习惯和能力。
教师是学生研究性学习的指导者和促进者，应及时了解和关心学生的困难和需要，有针对性地对学生补充知识，用鞭策、激励、赏识等手段，引导学生质疑、探究和创新。每个学生都有自己独特的个性，特别对发生在自己身边的事情比较关注，因此，教师应从学生自身生活和社会生活中选择问题，为每一个学生的充分发展创造空间。学生通过亲历实践，调查研究，进而提高收集信息、分析信息的能力，学会分享与合作，养成尊重事实的科学态度和科学道德，增强学生对社会的责任感和使命感。
2、开展课内课外活动
教师在地理教学中组织、开展丰富多彩的课内课外活动，促使学生在体验知识中、运用知识中捕捉到创新灵感，从而有所发现、有所创造。比如在课堂中组织知识竞赛、小组讨论、正反辩论等活动。另外，在学生创造力形成上，课外活动也起着十分重要的作用。课外活动具有知识性、趣味性、实践性、多样性等特点。在课外活动中，学生不仅可以获得创造力发展的良好环境，而且可以在活动中不断激发学生的创新动机，培养敢于探究问题的良好习惯。
3、养成创造性品质
学生的创新能力与他的创造性品质有着密切联系。学生的情绪、动机、坚持性、独立性等都影响他们创新能力的发展。有创造性的学生，多表现为兴趣广泛，自信心强，求知欲强，独立性强，富有责任感和想象力，敢于尝试困难，勇于探索。在高中地理教学中，培养学生的创新能力，主要在于关注学生敢于自主探究、体验和实践的过程，以及形成尊重事实，独立思考，研究意识和态度倾向， 而并不在于学生获得了多少重大的创新成果。这种创造性品质是学生长大成人后有所创新和成就的重要心理品质。因此，我们要鼓励学生树立自信心，促使其创造性在学习过程得以中充分发展。
结语
创新是推动人类文明进步的基础，其本质是进取。在中学地理教学中培养创新能力具有独特的优势，地理涉及自然科学与人文社会多方面的知识，其综合性、实践性、时代性强，能激起学生质疑、探究、想象和创造的欲望。因此，地理教学活动是“探索”、“发现”地理知识的过程，要强调创造性的解决问题的方法和形成探究地理科学的本质精神，这样学生创新能力的本质才能得到培养，超越自我、勇于创新的品格才能得到发展和升华。
参考文献：
1、秦彩军《浅谈地理教学中创新思维的培养》 [J] 教育实践与研究2002（8）；
2、李红《地理教学中学生创新思维的培养》 [J] 保山师专学报 2004（2）；
实施素质教育是国家教育方针规定必须遵循的教育方向,培养创新精神和实践能力是素质教育的重点。新修订的美术教学大纲指出:美术课对于培养创新精神和实践能力具有重要作用。如何把握好素质教育的指导思想和重点,怎样发挥美术教学培养创新精神和实践能力的重要作用,我们必须进行认真地思考与探讨。
一、新时期对美术设计教学的理解
美术设计教学领域十分广泛,CI设计、广告设计、包装设计、环境设计、产品造型设计等都属于这个范畴。美术设计不仅是一门实用性的艺术,而且也是美化生活的艺术。美术设计已成为我国美术教育的一个主要领域。美术设计专业教育与其他专业教学有很大的区别,不具备公式化、无统一的创作答案是美术设计专业的根本特点。所以,我们在教学时,应针对其专业特色,根据社会的需要,在重视美术基础教育的前提下开展多元化教学,提高学生的审美素质,提高学生的综合能力,开阔创作思维和灵感。在社会实践上多下工夫,全面提高学生的专业能力、动手能力、组织和管理能力。努力培养出受社会欢迎、有特色、实用性强、技术性强的专业美术人才。
二、美术设计与创新思维的关系
美术设计的本质与核心是运用科学技术手段物质材料和艺术手段进行“造物”的创造活动。设计者首先要满足人们的物质生活需要,同时也要满足人们精神生活的需要。设计的任务,是创造物质的功能和使物质的外在形式能够科学、合理地满足人们生活的需要。只要是视觉所触到的生活用品和生活环境,都是设计所服务的造型领域。它关系到人们衣、食、住、行、用诸多方面所需要的物质产品,同时要设计、创作生活中不曾存在的物品。从而丰富人们的物质生活,改变人们的生活方式、生存空间以及生活环境。我们在进行设计时必须考虑到,所设计物质的功能、技术、材料、工艺等经济的、心理的美学的、实用的等诸多因素,这就需要经过专业理论知识的指导和想象思维的创造,来对作品进行构思定位设计。通过运用所选择的表现形式、表现技巧表现手段、表现方式,来达到所设计的作品更好地为社会服务的目的。美术设计包含的内容很广泛。其中,有平面设计,如图案设计、标志设计、字体设计、版画设计、广告设计、企业形象策划等;立体设计,如包装设计、展示设计、雕塑设计、产品设计、家具设计、室内外环境设计。从广义上讲,美术设计还可以引申到空间设计如园林设计、建筑空间设计、照明气氛设计等。此外,科学技术的迅猛发展,还不断给美术设计注入新的概念,如传播设计从几年前的平面广告设计很快转变到网络设计传播、多媒体传播这样的概念。而这些设计,无不与创新思维有着密切的关系。
【关键词】杜威教育思想；创新能力；信息技术
一、引言
杜威教育思想在全球范围产生了很大的影响，他所倡导的“学校即社会”、“教育即生活”、“课程教材”、“从做中学”等教育思想给近代中国的传统教育带来了很大的影响。以陶行知、陈鹤琴及为代表，他们将杜威的实用主义教育理论引入中国，这种影响不仅在近代中国，在现代的教育教学中仍然有着杜威的教育思想。
二、信息时代对学生创新能力培养的挑战
“为什么我们的学校总是培养不出杰出人才？”这就是著名的“钱学森之问”。“钱学森之问”说到底就是中国教育缺少具有创新能力的学生。如何培养具有创新能力的人才，国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）对创新人才培养模式提出：“适应国家和社会发展需要，遵循教育规律和人才成长规律，深化教育教学改革，创新教育教学方法，探索多种培养方式，形成各类人才辈出、拔尖创新人才不断涌现的局面。”随着信息技术及互联网的快速发展，人们认识世界、掌握世界的方法发生了根本性的变化。知识的更新速度也在以前所未有的速度快速的产生，如何培养学生在知识爆炸的时代快速适应社会并具有创新能力？杜威教育思想中注重社会、注重学生个体的发展、注重学生的经验与教材都给我们在信息时代培养创新能力的学生提供了很好的理论基础。
三、杜威教育思想与信息技术环境下学生创新能力的培养
1.信息技术支持的“经验与教材”与学生创新能力的培养。杜威认为，课程教材应该尽可能以儿童直接的亲身经验作为基础，同时课程教材必须与现在生活的经验联系起来。“经验与教材”相结合的教学思想符合学生的认知规律。杜威还指出：在传统学校中，按照科学原则组织起来的教材“其实并不适合于儿童，只有儿童的心智达到成熟的地步，他才能理解为什么教材的安排采取这种形式，而不是别的形式。只有儿童的心智达到了这种成熟的地步，才能够采用按照科学原则组织起来的教材”。在他看来，儿童比课程教材更为重要。
教材作为学校教育传播知识的主要载体，学生在学校的大部分知识都是来自于教材，教材的结构及内容应该适合相应阶段学生的认知发展和知识水平。信息技术环境下的多媒体课件、练习等都是在符合教学大纲、教学计划而制定的，教学内容的呈现必须以学生现有的知识和经验为基础，只有符合学生当前认知水平的教材才是成功的教材，在信息技术环境下，课程教材以其丰富的媒体呈现形式，丰富的教学内容，多种媒体刺激学生的感官，引起学生的学习热情和积极性，多媒体信息内容的跨时空、跨地域和情境性为学生提供了更丰富的间接经验，很多以前传统教育中没法再现的场景、现象为学生的创新思维培养奠定了基础。以信息技术为支撑的电子读物改变了传统书籍知识呈现的固定性和线性，将知识以更丰富的形式呈现出来，相关知识的连接性表现得更为突出，电子读物的非线性让学生对知识的掌握更容易。电子读物中的多媒体技术给学生提供丰富的间接经验，改变了传统学校中按照科学原则组织教材而并没有注意儿童心智成熟的缺点。以丰富的电子读书资源和呈现形式，结合学生本身心智发展，遵循儿童身心发展的规律，开发适合儿童心智和发展的电子读物，以其知识的无限性和丰富性将更有利于学生创新思维的培养。
2.以信息技术环境下的“做中学”培养学生的创新能力。从批判传统教育“书本中心出发”，杜威主张“从做中学”。在他看来，“人们最初的知识和最牢固地保持的知识，是关于怎样做的知识”……应该认识到，自然的发展进程总是从包含着从做中学的那些情境开始。”
“做中学”需要借助一定的理论基础才能更有利于学生的创新能力的发展，盲目的推崇“做中学”在一定程度上阻碍了学生知识、技能的快速进步，但是作为具有创新能力的人才必须基于“做”才会有创新产生，通过做和实验去发现原理、现象，结合已有的理论知识将知识升华并变成创新。“做中学”促进了学生探究能力的培养，创新思维的培养离不开学生的实践操作，不断丰富的软件为学生的实验提供了更好的平台，改变了传统实验实现困难、大量的资金、危险等缺点，学生可以根据现有的软件进行设计，比如Protel、3DMAX、FLASH、Autocad等软件。三维虚拟社区系统实现角色在虚拟世界的互动与交流，角色之间可以通过为文字、视频、语音进行交流，也可以进行肢体的互动。利用微博、BBS构建基于主题的协作式学习，让学生利用相关知识，在小组的共同参与下完成教师所布置的任务，让学生的个人能力得到体现的同时，让学生之间的团结合作也得到了体现，更能实现一种团队创新能力的培养；基于BBS的“头脑风暴”打破传统教育中对正确答案的限制，没有既定的参考答案给学生提供更宽广的想象空间，同时也能借助别人的观点看法使自身的创新能力得到更大的提升，开阔自己的思维发展空间，有利于学生创新思维的培养。
3.虚拟社会与现实社会相结合的创新能力的培养。在实用主义教育思想体系中，杜威首先论述了教育与生活的关系并明确提出了“教育即生活”的观点。杜威的“教育即生活”包含了学校生活和社会生活。创新来源于生活并且高于生活，创新的最终的目的是为了生活和改造生活。创新能力的培养离不开生活的需要以及对生活中经验的总结。培养的学生适应于社会，适合社会需求的教育才是成功的教育。杜威认为学校教育与社会相脱离是最大的浪费，他在《我的教育信条》一书中明确写道：“儿童的社会生活是其一切训练或生长的集中或相互联系的基础。社会生活给予他一切努力和一切成就的无意识的统一性和背景。”教育不仅要让孩子获得书本知识，更要让孩子从社会实践中获得知识、增长见识。学校即社会，学生的教育除了来自于老师的教以外，也来自于社会，来自于自然界。
创新思维的产生与社会、自然、人类是相联系的，随着计算机技术和网络技术的普及，人们的生活更多的依赖于互联网和计算机，互联网将全人类链接到了一个广泛的虚拟世界，人们之间的交流、交往不再受地域和时间的限制，信息时代的人们生活在现实社会与虚拟社会之中。社会环境的变化必然也会促使人们生活、工作、思维方式的改变。创新作为一个时代、一个国家的动力和源泉，同样也会受到影响。虚拟世界给创新思维提供了更广阔的空间。虚拟的人际交往、虚拟实验、虚拟现实技术为创新思维的培养提供了更有利的平台，互联网资源的丰富性和无限性为创新思维提共了更丰富的资源。虚拟的广泛的人际交往为个人的创新思维提供了更好的可咨询的对象。信息时代虚拟社会与现实社会同学生创新思维的培养相互依存，相互促进（如图1）。创新思维、学生个体、社会、虚拟社会、自然构成了一个和谐的整体。
图1 创新思维、社会、学生之间的关系
四、结语
杜威的教育思想对我们信息技术环境下创新人才的培养具有一定的指导，然而我们一定要结合我国的实际情况以及学生身心发展的规律，恰当的利用其思想来为我们的教育服务。陶行知针对当时中国人对教育普遍存在的“做、教、学分离，知与行脱节，教育与生活脱离”观念，对杜威“做中学”思想进行了中国化改造，形成了“教学做合一”的思想。因此创造一条适合学生个体发展、促进学生创新能力全面发展的新方法。教学有法，但无定法，争对学生个体，结合信息技术手段，给学生少限制、更多的学习空间，少些评判成绩的标准，让学生在自由、宽松的环境中学习，定能促进学生创新能力的培养。
参考文献：
[1]单中惠.现代教育的探索——杜威与实用主义教育思想[M].北京：人民教育出版社.
[2]近现代美国教育发展的原因及其影响[EB/OL].http：//.cn/tkc045a/FED/Course2/chapter8/A1007002TC0833.htm.
关键词：研究生教学；研究生培养；知识拓展；分析技巧
中图分类号：G643 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2015）03-0131-02
中国已成为世界上最大的制造业大国之一，被誉为“世界工厂”，但是却面临品牌小国的尴尬局面。这不禁让人回想起美国物理学家亨利・奥古斯特・罗兰（Henry Augustus Rowland）在美国科学促进会年会上发表的那篇关于纯科学和应用科学的著名言论。我们在强调技术强国的时候，却往往更注重技术带来的结果和利好，缺乏探究技术原理的动力和激励机制，仅仅是通过借鉴某种原理和思想，在技术得以应用就能够得到很高的赞誉，进而在社会评价体制中占有优势。试问在这样的氛围中，还有多少人能耐得住寂寞，在漫漫科学发现之路上去对基本原理进行探索和发现呢？近代中国没能独立地发展出物理等现代自然科学，大概就是因为我国的传统文化比较讲究使用，缺乏科学探索和建立理性思维体系的动力。有关调查表明，当前我国许多重大工程研究的主力军仍青睐于研究生队伍。当然，这种模式一定程度会推动研究生整体素质和工程能力的提高，但同时也给研究生教育工作带来了巨大的压力和挑战：偏重工程应用的教育一度为我国的经济发展和社会进步造就了大批工程技术人才，取得了巨大成就，但逐渐地难以满足我国建立创新型国家和参与国际竞争的需要。强调研究生教育结构调整，就是在强调不仅仅要培养高层次、应用型专门人才，同时还要注重人才在科学研究和基础性研究方面的能力和动力。事实上，在研究生教学中，注重引导研究生在工程技术问题中进行科学抽象，提炼其本质和规律性的部分，能够实现从形象思维到抽象思维的跨越，最终以理论指导，回到实践中来，培养和进一步提高工程技术能力。本文从研究生课题论证和研究内容的提炼出发，提出一种在工程问题中进行科学抽象，提炼所涉及的基础科学理论，用以全面提高研究生分析问题的能力、善于归纳和总结的水平，拓宽知识面，学习学术研究中的分析技巧，培养自主提炼工程中的本质原理、善于举一反三的科研综合能力，从而为后期的课题学术研究打下良好的基础，提高科研与学术的研究效率，最终为我国创新型社会的转变提供必需的科技人才。
一、工程技术中的科学问题
导师在指导和为研究生进行课题论证的时候，往往立足于已有的课题研究的框架和固有的研究模式。授人以鱼不如授人以渔，传授给人既有知识，显然不如传授给人学习知识的方法高明。一个工程型的导师，多半也会按照特定工程问题常有的分析和解决思路进行辅导和指引学生，这并不是培养创新型人才所应有的教学模式。在研究生教学中，人们都会讲“授人以鱼不如授人以渔”这样的话，可随着课题的深入和曲折，就渐渐忘记了这句话的根本。在应对具体问题解决方式的纷扰中，在层出不穷的意外因素中，老师和学生都迷失了方向，我们都陷入了事物复杂的表面现象之中裹足不前。实际上，在为研究生进行课题方案论证时，不仅瞄准所需要解决的具体问题来设置研究内容和目标，而且应该贯穿对工程问题中理论本质的提炼，引导学生去提炼科学问题并拓展一般性的规律，最终又能回到特定的工程问题上来。经过这样一个循环，可以使研究生在工程技术中抓住问题的本质，保留关键的边界条件和进行必要的简化，抽象为数理模型进行解析，得到并明确一定条件下的规律性结论，不仅仅可应对特定情况下的问题，而且初步掌握解决新问题的方法。以超声电机技术的研究方向为例，这是一个典型的工程应用和应用基础为主的多学科交叉领域。超声电机（Ultrasonic Motor）是一种新概念动力装置。它的实质是依靠压电陶瓷的逆压电效应将电能转化为弹性结构体的机械能，使定子产生高频的微幅振动（微米级），再利用接触和摩擦作用将定子的微幅振动转换为转子的回转或者直线运动，从而输出机械能以带动负载工作。这种新型电机使用频率高于20kHz（即超声频率范围）的交流电源来进行驱动，故称之为超声电机。在向研究生教学这种新型电机的时候，如果只是仅仅停留在“动力装置、驱动执行器”的层面，那只是告诉了对方一个工程应用的概念。正如美国的罗兰说的，研究只停留于电报机、电灯和其他的便利设施，停止科学的进步而只留意科学的应用，是无法创造出物理学的，而没有物理学基础则难以发展出现代科学。在解释类似超声电机这样的工程概念时，可按照表象―实质―基本原理的流程进行引导。比如，超声电机的特点（低速大力矩、快速响应、断电自锁等以及结构形式灵活）决定了其独特的应用优势，这是由其独特的工作原理决定的（压电结构激振和摩擦传动）。在压电激励方面，涉及到铁电材料的基本属性、正逆压电效应的存在机制、弹性结构的振动模态及诱发机理，涵盖了凝聚态物理、功能材料学以及结构动力学等基本领域。在摩擦传动方面，涉及到波动理论、高分子材料学、接触动力学等。掌握了这些基本领域内特定部分的知识，引导研究生对超声电机系统中涉及的多物理场耦合效应、本构关系以及力学行为进行抽象和描述，即忽略次要、繁复的特征，得到物理模型和其数学模型。
二、科学创新思维的培养
通过超声电机表象，引导研究生对产生其特点的基本原理进行学习和钻研，过程中辅以多媒体动画甚至实物的形式表现知识要点，引起科研学术的兴趣，激发科研学术的活力，有助于研究生科研素质、创新思维的养成。创新的成果取决于人的创造力，尤其是从事类似超声电机等精密驱动技术领域的科研人员，本身就是面向工程应用的。但要取得源创、有价值的成果，往往不能仅仅拘泥于特定的应用实例，而是要在学习这些已有范例的过程中，有意识地培养科学的创新思维。创造力与创造思维密切相关，面向工程的人员必须充分掌握和灵活运用各类创新思维新式，深刻认识其主要特点。导师在讲授和指导具体学术要点时，要能够把握和融合创新思维的各种形式。仍以超声电机为例，电机定子的振动模态是一个关键概念。首先让学生在直观的例子中了解结构振动是由频率和运动形式组成，通过秋千、桥梁、跳绳等日常生活中常见结构体的振动来了解和体会概念的表象特征。两大要素的概念有了后，就可引入模态的定义。模态的定义是抽象的，因此这里是表象到抽象的第一个提升，但还没有达到本质。学生了解到描述振动物体需要用到模态，即振动频率和形式。而模态是结构的动力学特性，由其材质、结构拓扑形式决定。自然界中的结构体都是连续体，因此且振动频率和形式一般是难以穷尽的。实际上，上述的过程已经由工程对象抽象到物理模型了。更进一步，要求研究生运用头脑中原有的知识体系与认知方法，结合形象思维等形式，利用直觉、灵感和想象等思维方法，对具体工程对象的比较和类比、分析和综合等，形成对具体对象的一个新的认识。更进一步，运用数学方法，对科学研究的对象及过程进行分析思考，进行定量的认识，达到一个新的高度。还以超声电机定子为例，有了物理模型后就需要引导学生对振动模态进行分析和计算，即数学模型的建立。很重要的是，让研究生们明白超声电机定子和一般结构体振动的共同点：都是连续结构体的共振模态。但又要掌握其区别：超声电机定子是力电热多物理场耦合结构，而且工作在同频异形模态之下。在数学上，模态的概念是与线性代数的特征值问题关联的，频率和振型即对应特征根和特征向量。退化了的同频异形模态，实际就对应着重特征值。让学生掌握定子振动―（多物理场）结构模态―特征值问题这几个知识要点之间的映射关系，并能够从数学关系上来进行转化，从公式上就能看出其物理意义，对应到工程现象。到此，学生就能够明白超声电机的结构为什么可以多样化：因为构造椭圆轨迹的结构振动形式很多，即结构的振动模态是丰富的，这就使得科研人员可以有很大的设计空间来构造定子的拓扑结构形式，所以有圆盘、长杆、环形、圆柱形等不同外形的超声电机问世。
研究生在求学阶段检索和选择到的课题往往是比较前沿的内容，无论是否具体面向工程，其内容的深度和广度对学生而言都具有一定的挑战性。笔者认为，研究生教学和课题研究过程中除了引导其经验知识以外，更应当注重研究生思维方式的培养和技巧的训练。结合具体的实例，从实际的工程现象抽象为物理模型，升华为数学表述和定量分析，最后又能够回到具体的应用，整个过程辅以多媒体等手段，最终就培养出初步具有创新思考能力的研究生。
参考文献：
[1]王大明.亨利・奥古斯特・罗兰――美国物理学的继往开来者[J].自然辩证发通讯，2006，28（4）：93-101.
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[5]唐铃，杨木壮.专业学位研究生教育与实践规范化培养探讨[J].教育教学论坛，2012，（21）：123-124.
关键词：数学文化课创新思维
中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1674-7712 （2013） 02-0193-01
一、前言
数学文化博大精深。数学教学的一个重要目标就是开辟创新思维能力。在日常教学中把数学文化渗透到课堂学习中，获得了很好的效果，总结了有益的经验。在本文阐述数学文化和创新思维培养的有机结合，进行更深层的探索。
二、认识数学文化和创新思维
很长时期大多数人普遍以为数学是锻炼人思维的体操，美国某计算机协会提及计算机教学要重视思维方式数学化，物理学历史中的重大物理学成就的获取都与数学息息相关。如今数学系更名为数学科学学院，更表明我们对数学这门学科的重视。而事实上，人们对于数学文化性的认识尚存不足。无论哪种经久不败的社会性活动或者现象其实都是文化现象的某种表现，数学文化也是这样。随着社会的不断进步数学的文化现象就愈加明显和突出。
数学能够协助人们通过学习尊重科学、事实，让人懂得逻辑并实事求是，数学能够让人们理性不盲从，只要遵循一些共同的准则不一样的个体也可以选择符合自己的观念以及行为法则，而数学其思维方法能促使人们逐步培养新的思维理念。
数学文化的价值十分可贵，它是人类文明主要的文化力量，科学推理研究中都处于核心位置，工程设计，机械领域等方面数学这门科学都起到了决定性作用，数学还为经济学、政治学提供了可靠依据，还被广泛应用于众多流派的建筑、文艺风格中去；数学回答了人与宇宙最根本的关系，它渗透到了社会领域的点滴之处，成为人们思维和行动的正确指引。数学由小到大，从弱到强，自少而多，从隐到显的影响着人类文化，并逐步由自然科学演变成为了社会科学。
数学能够提高国民素质和生活的质量，一个人是否能够持续发展的根基就是数学修养的培养。在当今社会如果不懂得数学知识就不拥有文化，这样的人就是文盲。严士健先生曾经提出数学现如今仍旧没有融会贯通在我国的文化传统之中，数学在人文这一层面所起的重要作用没有得到人们的广泛重视，应该让数学文化意识通过有效手段更加深入人心。
我们在明确数学文化社会性的同时不可忽视一点，就是误以为只要学一点数学知识就好的观点。倘若要让数学文化精髓作为日常数学教育内容里开发学生创新精神和能力的主要途径和动力，这很容易成为现实，并且这样做有十分重大的作用：创造性思维是一切创造活动的核心和灵魂。说过：“创新是一个民族进步的灵魂，是国家兴旺发达的不竭动力。”教育部的报告也曾指出素质教育的重点尤其要以培养学生创新意识和创造精神为主。
综上所述，数学文化教育不单单是了解掌握以及教授数学知识，还要着力培养学生的创新意识以及创新思维的能力，和创新思维紧密联系的数学思维主要包括归纳思想、类比思想、逆向思维以及发散思维等。在学习数学文化的过程中培养出来的探索、思维能力远超获取具体数学知识内容的本身。正如著名数学家拉普拉斯所讲：“在数学里，发现真理的主要工具盒手段是归纳和类比。”于众多的事物以及现象内探寻共同特性和本质东西的抽象化思维就为归纳，诸如该发展史衍生出的数学概念、定律、法则等等，它们都是经过了长时间的累积，通过长期观察、计算而后总结概况而来。比如哥德巴赫猜想、素数定理、费马猜想等等。
三、在课堂运用数学文化精髓培养创新思维能力的实例
笔者在长期的数学教学过程里运用数学历史史料和数学文化精髓培育学生们的创新思维能力，教学的方法和形式不拘泥陈规，这些教学内容有时会当做数学发展史故事和数学思想方法讲座的内容来介绍给学生，有时会在教学内容中穿插讲解，以下主要围绕某些数学思维以及实际例子来讲述。提醒注意的是，任何一个较大数学问题的解决不能够靠单纯一种数学思想和方法办到。
笔者在讲解归纳时，讲述一些数学史中的经典内容，来让学生通过这些内容理解归纳法的实质以及创新上的重要性，也通过讲解鼓舞他们遇到困难时刻不畏惧。例如经典问题：哥德巴赫猜想。能够从计算5+7=12，11+19=30，113+23=136......看出加数都是奇素数，而最终的和却都是偶数。这里面是否存在一定规律，是否任何两个奇素数的和都是偶数呢？带着疑问来加以验证发现任何两个奇素数作为奇数，例如2K+1与2m+1，二者的和是2（k+m）+2=2（看、+m+1），k和m是整数。然而通过逆向思维考虑这个问题：任何一个偶数都可以分解为两个奇素数的和吗？对“即使很大”的偶数是可以实际验证一下，可是实际上能够得到严格确切的证明吗，这就是哥德巴赫猜想：“任何一个大于4的偶数都是两个奇素数之和”。这个问题二百余年来仍旧没有彻底解决。中国著名数学家陈景润从中学时代老师的一次讲解中了解了哥德巴赫猜想，为此他开始了毕生的研究，获得了解决哥德巴赫猜想进程的伟大成果，被世界誉为“陈氏定理”。哥德巴赫猜想引发很多人自以为解决问题的“证明”信函，这一现象很有趣，虽然从探索问题的求知思维层面上讲这是极为有益的，可解决这一问题的数学思维和方法至今依旧没有。归纳法的原理看上去比较容易，而用归纳法推证的题目却让计算者感到困难，实际常常在归纳假设以后的恒等变形和其它思想方法、知识推断验证上，归纳法证题有显著的难度差别。
人们运用总结和对比数学思想来探索问题和创造新思维，这一重要方法和途径能够激发学生的创新精神。所以说探索问题的规律要比推理验证更具意义。正如科学家牛顿所说的“倘若一个人没有大胆的猜想，他就得不到伟大的发现”，猜想对于思维创新同样很重要，欧拉公式能让学生从中汲取有益的创新意识和能力。著名数学教育家波利亚提出“数学家里面，欧拉对我的影响最大。主要原因是欧拉做了一些跟他才能相当的伟大数学家从没做过的事，即他解释了他是如何发现他的结果。对此，我如获至宝。”如此经典的话能促使我们更深入理解数学史实文化。文化是灵活的，不拘泥于文字，更多的体现在人们的生活当中。数学文化同样如此，作为数学活动内容的一种重要形式，讲师的数学活动会在课堂上提醒学生注意多方面观察，掌握数学知识和计算方法，能够深入思考与探索，进行相关猜想，提出问题并解决问题，以此来养成学生的数学能力和创造性思维。数学文化的精髓包括两点即：数学思想和方法，因此，我们在数学教育中药重点突出这两点。归纳上述观点，课堂教学实践中能够总结出有效的教学程式：演示操作―观察探索―猜想结论。通过课堂教学众多学员的成效来看，学生们很是乐于在常规教学中穿插数学史料知识，并愿意接受。让学生建立数学文化观是必须的，运用科学的数学思想方法来培养学生的创新意识和思维能力是极其有益的。
参考文献：
一、创新思维的概念及特征
创新思维：是指依据设定的目标与任务，利用已有信息，从各方面开拓思维，以取得新颖的、独创的、高品位思维成果的思维活动.
创新思维的特征主要有：
独创性.它是创新思维的基本特点，创新思维要求思维主体能打破常规，突破思维定式，敢于质疑，能对事物有自己的理解和见解，勇于创新.
新颖性.它是指思维的目标、方法、过程等方面都比较新颖.
综合性.创新思维的综合性特征要求思维主体能恰当地把握整体与个体的关系，不能仅仅只是注重对个体问题的解决，更要解决整体中存在的问题，要对观察到的材料及事实进行深刻分析并总结，寻求有效的解决方法.
多向性.它是指创新思维不仅仅局限于某一思想观念，它的思路更为开阔，从各方面发现、提出问题，且能有较多的设想和答案.如果遇到思路受阻的情况，它能从多角度去思考，及时转变思维方向，找到适宜的解决方法.
二、创新思维培养的必要性
当今社会发展的速度越来越快，具有创新能力的人才更能适应当今社会的需要，创新思维能力的培养已经成为世界各国教育的发展趋势.同时，培养学生的创新思维，提高他们的创新能力，有着非常重要的社会现实意义.另外，我国中学数学教育的内容丰富，且具有变化性和创新性思维，所以，它是创新思维培养的一个很好的平台.
三、中学数学教育中培养创新思维的方法
(一)创设宽松环境，提供创新舞台
创新是一种非常复杂的思维活动，当人处于宽松的环境中，更能产生好奇心和更强的求知欲，从而才会有创新的想法和行动.曾有研究发现，因求知欲强而被表扬的学生更愿意继续探究，进而产生创新思想.所以，中学数学教师要保护学生的求知欲，使他们能积极主动地去学习和探究，培养他们的创新思维，为其创设宽松的学习环境.
1.师生互动，创造创新思维环境
学生应与教师共同参与到中学数学教育教学过程中，做学习的主人，形成轻松的课堂氛围，当学生处于这样的课堂情境中，可以加强他们与同伴之间的讨论交流，使他们更好地发挥自身的想象力和创造力.新课程教学中要求教师和学生的角色要处于随时互换的变化之中，提高学生的合作能力.比如，在教授“直线和圆的位置”这个知识点的过程中，教师可以先让学生观看“观日出”视频，以此引出本节课的教学内容，并提出问题：直线和圆是怎样的位置关系？学生通过观看太阳的升起过程，积极思考、探究，使他们的求知欲增加，并使其学习兴趣得以激发，从而能更积极参与本节课的学习.
2.面向全体学生,调动其创新思维
课堂上，每名学生都希望能获得知识，想要证明自己的价值，所以，课堂教学应当面向全体学生，但是事实上并不是每名学生都能成功.那么如何使每名学生都能体会到成功的喜悦呢？此项难题就需要教师来解决.教师要深人了解本班学生的基本情况，比如学习能力、知识水平、性格特点等，并注重教学中的各个细节，因势利导，化难为易，尽可能为学生创造成功的机会.例如，在“旋转”知识点教学过程中，教师可以让学习能力较差的学生画“将三角形绕点0顺时针旋转30。的图形”，由于这道题目比较简单，容易解答，这样就可以让这些学生获得成就感，进而激发了他们的学习积极性.然后，教师将上述作图要求中的“顺时针”去掉，提问学生图形将会变成怎样.由于未指明旋转的方向，可以先组织学生相互讨论，旋转方向有两种：顺时针和逆时针.通过设计这样一个问题，可以使学生的思维更活跃，且有利于其创新能力的提高.
3.创设情境,引导学生创新思维
生动活泼的情境可以使学生心情愉悦，并能激发他们的探索兴趣，一个良好的适合敎学的情境则可以启发学生的思维.教师运用提问、实验等方法，营造富有吸引力的情境，能使学生更乐于进行思维活动.例如，在教授“用列举法求概率”这一知识点时，教师可以在课堂上呈现同一花色的13张扑克牌，并提问：在这13张扑克牌中任取一张为7的概率是多少？此时，学生表现都很积极，认真思考，并大胆发言.教师在听取学生的观点后，并请他们亲自柚取扑克牌来检验自己的结论是否正确，进而引导学生创新思维.
(二)优化课堂教学,激发创新热情
新课程标准要求运用多样化的方式来呈现数学教学内容，以此来满足各种学习需求，数学学习的方式绝不仅仅只是记忆和模仿，自主探索、动手实践和合作交流才是数学学习的有效方法.所以，教师需要优化课堂教学，激发学生的创新激情.
1.以多种形式进行知识呈现
例如，进行知识点“弧、弦、圆心角”教学时，教师可借助多媒体引导学生观察，同时让他们亲自动手操作，自主探究，除此之外，教师还可以提出指向明确的问题，使学生能获得数学体验，能更直观地发现并掌握新知识.在这样一个逐渐深入的探索过程中，同时变换问题，使学生从各个角度、全方位思考问题，对弧、弦、圆心角有一个更深刻的认识.
2.培养学生质疑的能力
爱因斯坦说过：“提出问题比解决问题更重要.”提出问题是思维的火花，只有在发现、提出问题的前提下才能思考并解决问题.所以，教师要鼓励学生发现、提出问题，并分析、解决.通过提问并解决问题，能让学生具备创新思维，提高其创新能力.教师可以营造符合课堂教学的环境、氛围，鼓励学生敢于打破常规思维，能从多角度提出问题.例如，在“二次函数定义”知识点教授中，对于二次函数y=a2++c(a,b、c为常数，且有的学生就不能理解为什么要强调a尹0，于是向教师提出了这样一个疑问.当遇到这种情况时，教师应抓住时机组织学生讨论，当a=0和a#0时，式子会有什么不同？同学们通过讨论得出结论：当a=0时，；r=+k+c是一次函数，当a#0时，;r=a2+&+c为二次函数，这样学生就知道了其中强调a一0的原因.因此，当学生产生创新精神、创新思维时，教师要给予充分肯定，同时进行培养.
1.鼓励学生合作、交流
教师应为学生创造尽可能多的参与到整个教学活动的机会，使其能通过自主探究和与同伴合作、交流能对数学知识有更深的理解，掌握更有效的学习方法.比如在解答题目时，教师可以要求学生用多种方式解答，给学生足够的时间进行独立思考，让他们敢于面对新问题，积极寻求新的解决方法.同时，组织学生激烈讨论、交流，并进行合作探究，进而找出不同的解决题目的方法.这样，可以让他们很有成就感，也培养了其创新思维.
四、小结
本文阐述了创新思维的定义和特征，同时分析了创新思维培养的必要性，并针对中学数学教育中的创新思维培养提出了具体的一些策略方法.期望能为中学数学教师提供一些在教育中培养学生创新思维的策略，提高学生的创新能力，为社会培养出更多的高素质创新型人才.
摘 要：教要以培养学生创新精神为根本，通过营造创新氛围，激活创新欲望；利用新奇因素，培养创新兴趣；引导探索学习，诱发创新灵感等有效教学策略，使课堂成为创新的摇篮。
关键词：数学教学；中学生；创新思维；激发；引导
创新是素质教育的着眼点，是新课程改革的总趋势。作为一名中学数学教师，在课堂教学中，更应将激发与引导学生的创新思维放在首位。
一、营造创新氛围，激活创新欲望
陶行知指出：“创造力最能发挥的条件是民主。”教学中，教师应以学生为中心，创设和谐的教学环境，使学生勇于创新，乐与
创新。
1.建立和谐融洽的师生关系
学生只有喜欢教师，才会喜欢教师的课。所以要努力成为学生喜欢的教师，尊重学生，热爱学生，公平对待学生，做学生的知心朋友。在宽松和谐的氛围中，学生能充分发挥自己的聪明才智，优生更加优秀，后进生找到学习的乐趣，每个学生都能体验到学习的快乐，享受到成功的喜悦。
2.鼓励质疑，激发创新积极性
“学起于思，思源于疑”。教师要精心设计问题情境，引起学生探究欲望，进而产生认知冲突。在教学“绝对值”时，有学生提出问题：“为什么2+3=2+3，而a+b不等于a+b？”这一问题真正引发了学生认知冲突，是一个非常值得探讨的问题。教师要抓住这一契机，及时给予表扬，引导讨论交流，最后教师点拨归纳。这一问题的解决，加深了学生对绝对值的理解，激发了探索
热情。
二、利用新奇因素，培养创新兴趣
教育家乌申斯基说：“没有丝毫兴趣的强制学习，将会扼杀学生探求真理的欲望。”学生的创新兴趣是培养创新意识的关键。
初中生正是充满好奇的年龄，凡是喜欢问为什么。为什么老师能快速判断三条线段能否组成三角形？推拉门为什么要做成四边形的？……对于学生提出的种种问题，教师应引导他们积极思考，鼓励他们勇于发表自己的看法，爱护学生的好奇心，培养创新兴趣。
三、灵活运用教材，培养创新精神
教师要向学生介绍我国古今数学的伟大成就，让学生充满民族自豪感，培养爱国情操。借助史料，向学生介绍数学悠久、辉煌、曲折的发展史，使学生意识到任何事物的发展都不是一帆风顺
的，培养他们战胜困难的勇气。介绍古今中外著名数学家的故事，如高斯、陈景润等，让学生树立学好数学的信心。同时，将数学发展的最新成果引入课堂，让学生了解数学的发展动态以及广泛应
用，学生意识到数学并不神秘，数学就在我们身边，增加创新的
勇气。
四、引导探索学习，诱发创新灵感
伯利亚说：“学习任何知识的最佳途径是通过自己的实践活动去发现。”教师要创设探索氛围，让学生参与知识的发生发展过程、定理公式的探索过程，动口、动手、动脑，团结合作，在参与中体验、探索、发现、创新。
1.创设问题情境，提供创新机遇
教师要有意识地设置问题情境，激发学生探究欲望。“垂径定理”教学中，创设情境：某公园有一个圆拱形状的门楼，圆拱的圆心距地面2米，半径1.5米，现有一辆高2.9米、宽2.5米的游车，能通过这个门楼吗？这一问题来源于生活，能引起学生强烈的探究欲望，学生兴致盎然，积极探究。数学知识来源于生活，服务于生活。给学生一个实际背景，让他们在探索过程中把所学知识应用于实际，提高了解决问题的能力，激发了创新意识。
2.重视参与过程，提高创新能力
教师不要把现成的结论告诉学生，要引导学生积极参与，不
论是知识的形成过程还是解题思路的探索过程。“三角形的内切圆”教学中，提出问题：要从一块三角形纸片上剪下一个圆形纸片，怎样才能使圆的面积最大？启发学生思考，讨论交流，得出结论：和已知三角形各边都相切的圆面积最大。然后引导学生动手操作，尝试作出三角形的内切圆，最后归纳三角形内切圆的作法和内心的性质。这样学生参与了三角形内切圆有关知识的发生过程，掌握了解决问题的思路方法，提高了探索创新能力。
3.渗透学习方法，丰富创新内容
达尔文有句名言：“最有价值的知识是关于方法的知识。”数学教学不仅仅是知识的教学，更重要的是方法的教学。教师要逐步渗透阅读、观察、思考、操作等学习方法以及推理论证等思维方法。“四边形的内角和”教学中，让学生讨论交流，总结解决四边形问题的关键是把四边形问题转化为三角形问题，在此基础上，引
导学生归纳多边形内角和的求法。通过探究，学生学会转化的思想方法，学会把未知转化为已知，学会类比联想，学习成为再发现、再创造的过程，极大地调动了学生的积极性，有助于创新精神的培养。
总之，只要教师树立创新的教育观念，营造和谐的教学氛围，应用科学的教育方法，鼓励学生创造性的学习，学生的创新能力就会得到发展和提高。
在新课程改革的背景下，如何对学生进行学习方法指导，培养思维能力和创新能力是课程改革进程中关键的一部分，我在具体教学中采取如下几种方法进行引导.
一、改变传统教学形式，充分利用现念指导教学，利用现代化教学手段辅助教学
全国上下基础教育全面进入了实践过程中.教育者使用新教材，实践新理念，采用新教法，力求体现新课标的精神.新课标中强调的“民主、平等、尊重”的课堂气氛，“自主、合作、探究”的学习方式.长期以来，教师作为知识的传授者，灌输知识成为教学工作中的主要任务.在新的课改环境下，“传道、授业、解惑”型的教师已经不能满足社会的需求.教师更多地扮演引导者的角色，即以引导为主线，以知识传授为内容.指导学生掌握正确的初中数学学习方法，显得尤其重要.迫使教师不得不重新思考，调整自己的教育思想使之与新的条件相适应；另一方面，随着科技的进步，信息化多媒体的出现，也为教师提供了更为丰富的教学信息的表达手段，利用这一新技术呈现教学内容、创设教学情境，能调动学生的多种感官功能，能使学生的学习更加直观、形象、生动.更易于直观教学，培养和激发学生的创造力.
二、指导学生总结方法规律，形成正确的数学思维方式
数学是人类文化的重要组成部分，数学素养是现代社会每个公民都应该具备的基本素养.作为促进学生全面发展的数学知识的重要组成部分，数学教育既要使学生掌握现代化生活和学习中所需要的数学知识与技能，更要发挥数学在培养人的思维能力和创新能力方面的不可替代的作用，在具体的教学中我采取了如下措施.
1.联想、类比、转化等思维方式的培养
初中数学知识存在很多相似或相关的内容.例如，增长率问题、传染问题和利率问题；一次函数和二次函数；三角形问题和平行四边形问题.我们可以通过知识的迁移，由此及彼，举一反三，触类旁通，达到事半功倍的效果.教师可创设一个基础的问题情境，通过一题多问的形式，层层深入，步步引申，把一个学过的问题通过问题的一步步深系到新学习的知识上来，引导学生用类比的方式思考，把学过的知识作为工具，去探索新的知识.反过来，通过逆向推理从难到易回顾整个问题，一个复杂的问题，经过一步步转化，成为一个简单的问题.让学生体会用转化思想解决数学问题的思维方式.
2.多思多想，重视数学思想、方法规律的总结
数学思想是对数学事实与理论经过概括后产生的本质认识.掌握数学思想，掌握数学的精髓，才能“举一反三”.作为教师，我们的任务不仅是传播和学习已经形成了的知识，而且要注意培养学生总结数学思想方法的习惯.通过学生独立观察，让学生动脑思考，学生动口表述，尽量让学生发现问题，归纳总结问题.指导学生对解决问题过程中的得失和思维过程作反思，促进学生思维能力和学习能力的提高.培养正确的数学思维方式，通过易错点的纠正，加深知识的理解.力求能概括出某种问题解决的条件化和策略化的思路规律，建构数学模型.促进认知的习惯和解题思路的形成.
三、创设恰当的问题情境，在参与探索的过程中感受数学与生产生活的关系
数学是在客观实践中产生的，并逐步发展和完善起来的相对独立的知识体系.它源于生产生活，又服务于生产生活.要培养学生的能力，就必须把学生的参与放在重要的位置，注重教学情境的设置.给学生参与的空间和时间，让不同的人在数学上得到不同的发展.在教学过程中，利用一些典型的实际问题，会促使学生积极参与教学活动，为学生提供思考的空间，培养数学实践能力和学习兴趣.通过参与发现问题、解决问题的过程，体会知识的形成过程.我们要由只注重结论的教学转变为注重过程的教学，让学生通过参与探究过程，善于发现问题，大胆预测，合理推断.在这个过程中提高学生的学习兴趣，培养其能力，把握数学的本质，形成应用意识和创新精神.
