新課改背景下培養高中生創新思維和創新能力的策略研究

楊福志 趙麗宏

【摘要】數學作為一門強工具性、強實用性、強邏輯性的綜合類基礎學科，貫穿學生學習生涯，是學生應掌握且學習難度較高的一類課程.新課改背景下，傳統的數學課堂教學模式已無法滿足學生學習需求，成績提升也不再是學生學習的唯一重點，讓學生在教師啟發和引導下養成創新思維及創新意識成為課堂教學的核心目標.基于此，文章論述了新課改背景下，在高中數學課堂培養學生創新思維和創新能力的意義、難點和原則，并從多角度提出了培養學生創新思維與創新能力的教學策略.

【關鍵詞】新課改；高中數學；創新思維；創新能力；培養策略

引 言

新課改背景下，學生學習和教師教學均迎來了新的機遇、新的挑戰，考試內容、教學內容的變遷加速了課堂教學模式的轉變，讓培養學生數學素養、數學能力成為課堂教學的關鍵所在.現如今，我國就業壓力、競爭壓力日益繁重，只掌握課本知識而缺乏實踐能力難以讓學生脫穎而出，換言之，培養學生創新思維和創新能力才是加強學生核心競爭力的重要基礎.

一、研究背景

新課改為高中教育、義務教育帶來了全新生機.一方面，新課改加速了“新高考”改革，打破了原有的“一考定終身”局面，給予學生更多自主選擇空間.“新高考”是針對高考科目做出的創新改革.傳統高考將高中學生劃分為文、理兩科，統考科目為語文、數學和英語，二者區別在于文科在統考科目基礎上額外設有文綜項目（即政治、歷史、地理），理科考試則是附帶理綜項目（即物理、化學、生物），且文科數學難度低于理科數學難度.“新高考”不再以文、理對學生做單一化區分，而是以“3+3”模式滿足不同水平、不同偏好學生的選擇需求.“3+3”意味著學生需選擇3門必考科目（語文、數學、英語）和3門選考科目（政治、歷史、地理、物理、化學、生物6選3），數學科目難度設置更為合理，難度提升更為順滑.就這一層面而言，新課改促進了考試項目變化，“新高考”尊重了學生的水平差異、個性差異，學生的創新思維、創新能力因此獲得提升空間.另一方面，新課改為教師教學方式和學生學習方式帶來了創新變化.在實際教學過程中，越來越多的學校開始嘗試“走班制”教學手段，學生學習不再局限于特定教室中，而是根據自身選擇在“流動”課堂中與同伴合作學習、共同成長.“走班制”教學尊重了學生的創新選擇，學生在志同道合的同伴激勵下能有效提升創新思維和創新能力.

二、在高中數學課堂培養學生創新思維和創新能力的意義

（一）有助于培養學生的自主學習能力

高中生在小學和初中的數學學習過后已基本形成正確的學習習慣和學習態度，換句話說，多數學生能以最符合自身認知水平、學習水平的方式正視新知識、回顧舊知識.然而與小學數學和初中數學相比，高中數學的學習難度顯著提升，若無教師引導或教材提示，學生常會感到無從下手、不知所措.而新課改背景下，高中數學教學內容更為豐富，難度提升更為平滑，學生可按照自身偏好選擇學習內容、學習伙伴，這無形中提升了學生的自主學習意愿，加強了學生的自主學習實踐，使得學生在教師指導和同伴鼓勵下加強了自身自主學習、自主交際、自主觀察能力，為個人創新思維、創新能力的提升打下了堅實的基礎.

（二）有助于培養學生的合作能力

傳統高中數學課堂上，教師常常占有“絕對權威”的地位，學生只能被動服從教師下達的學習命令，學生聽講效果、學習效果均較為有限.而新課改背景下，學生的課堂學習主體地位得到認可，學生由被動學習轉變為主動學習，這為教師分組教學、情境教學、對話教學等新興手段的應用提供了廣闊空間.創新思維和創新能力是指學生在原有學習基礎上，利用所得知識進行個性化、專業化創造的實踐行為.考慮到高中生的學習水平和實際年齡，合作學習可發揮出“1+1>2”的增益效果，并在課上為學生營造相互學習、相互借鑒的良好氛圍.事實上，培養學生的創新思維和創新能力不僅能提升學生的合作意識、互助意識，還能增進師生間的和諧關系，課堂教學效果也將在師生合作中顯著提升.

（三）有助于提升學生的數學核心素養

數學抽象、邏輯推理、數學建模、直觀想象、數據分析、數學運算共同組成高中數學核心素養六大維度，這些素養將方程列式、概率統計、圖形推理、指數函數等不同知識涵蓋其中，為學生指明了數學學習方向.值得注意的是，數學知識絕非獨立存在的，新舊知識內部存在邏輯關系，如小學和初中的數學知識是高中數學學習的基礎.就這一層面而言，培養學生的創新思維和創新能力有助于學生形成知識遷移、舉一反三的能力，掃清學生邏輯思維、推理思維、想象思維的發展障礙，讓學生在數學學習過程中掌握發現問題、提出問題、解決問題的能力，以此全面提升學生的數學核心素養.

三、在高中數學課堂培養學生創新思維和創新能力的難點

新課改背景下，越來越多的教師已經認識到教學改革的重要性.但在實踐過程中，部分教師仍會遇到不少阻礙：一方面，高中階段學生需要同步學習的課程數量很多，教師教學壓力和學生學習壓力均十分繁重.在緊張的課時和繁重的教學任務面前，部分教師對教學內容進行了取舍，導致學生創新思維和創新能力的發展失去了必要空間.另一方面，對普通家庭而言，高考可能是改變學生命運的一個重要轉折點，不少家長和學生極為在意“取得好成績”這一事實，未能意識到創新思維和創新能力對學生成長的重要性，故家長和學生的不理解、不配合同樣阻礙了高中數學教學模式的改革.

四、在高中數學課堂培養學生創新思維和創新能力的原則

（一）趣味性與啟發性相結合原則

興趣是最好的老師.高中數學知識是抽象復雜的，學生在面對枯燥的公式、數字、符號時難免提不起興趣，這直接影響了學生的聽講效果.對此，教師需遵循趣味性原則進行授課，即在課堂中創設特定的教學情境，激發學生自主學習的興趣，讓學生在自主實踐中提高自身創新思維、創新能力.以人教版數學必修第一冊（A版）“集合間的基本關系”為例，這一節的學習重點在于正確理解“交集”“并集”概念.對此，教師可圍繞“運動會項目報名”“社團類型匯總”等主題，給予學生自由想象、探索的空間，讓學生在興趣的帶動下提升自身創新素養.

高中生的學習水平、認知水平還不完全成熟，其在合作探究、獨立思考過程中難免遇到無從下手的情況，故教師還需在授課過程中嚴格遵守啟發性原則，以對話、提問、游戲等手段帶動學生持續思考.以人教版數學必修第一冊（A版）“充分條件與必要條件”為例，這節課與“集合間的基本關系”同屬“集合與常用邏輯用語”單元，學習重點在于正確判斷構成集合的元素.教師可通過比對平行四邊形的性質和概念，幫助學生正確理解充分條件和必要條件的異同點.

總之，趣味性與啟發性相結合原則可給予學生舒適的學習氛圍，使學生在興趣的啟發下持續學習，并在學習過程中提高創新思維和創新能力.

（二）針對性與適應性相結合原則

針對性和適應性原則相似而又不同，二者的共同之處在于都肯定了學生課堂“主人公”的身份，區別在于適應性原則是站在宏觀層面思考學生學習需求，以整體視角讓教學內容、教學活動盡可能符合學生興趣和學習水平，針對性原則則站在微觀視角思考學生學習需求，對學生學習目標、學習任務做出了更為細致的分層規劃.以人教版數學必修第二冊（A版）“統計”為例，這一單元中學生需掌握“隨機抽樣”和“用樣本估計總體”兩項能力.對此，教師可將班上學生分為水平相近、人數相等的若干小組，讓學生以小組為單位進行合作學習，給予學生自主選擇統計主題的權利，在小組實踐中嚴格遵守針對性與適應性相結合原則，有效鍛煉學生的創新思維和創新能力.

（三）理論性與實踐性相結合原則

無論是創造還是創新，其“立身之本”均是扎實掌握數學知識，這便是高中數學創新教學的理論性原則價值所在.然而只掌握理論知識無異于“紙上談兵”，學生還需在自主實踐中鍛煉自身創新能力，讓創新思維落到實處.以人教版數學必修第一冊（A版）“等式性質與不等式性質”為例，這節課是學生學習“一元二次方程”“二次函數”“不等式”等知識的“敲門磚”.針對班上學生的不同學習水平，教師可結合“該路段限速40km/h”“某果汁碳酸含量不少于5%，人工色素含量不多于3%”“三角形兩邊之和大于第三邊，兩邊之差小于第三邊”等論述，讓學生對不等式概念產生初步理解，并結合“比較（x+1）（x+3）和（x+2）（x+4）的大小”這類題目，讓學生在計算練習中活用理論知識，以此保障理論知識與實際應用的有機融合.

五、在高中數學課堂培養學生創新思維和創新能力的策略

（一）創新教學方法，激發學生學習熱情

新課改背景下，傳統教學模式已無法滿足高中生的學習需求，教學理念轉變、教學內容改革刻不容緩.對此，教師需自覺加強自身專業素養，嚴格遵循“以生為本，以學為主”原則設計教學內容，在現代化教學設備輔助下盡可能創新課堂教學手段，拓展教學內容，以游戲活動、生活情境持續激發學生的學習興趣，以此提高學生聽講效率，收到最佳的教學效果.以人教版數學必修第二冊（A版）“平面向量及其應用”為例，在這一單元，學生需掌握“平面向量的概念”“平面向量的運算”“平面向量的坐標表示”和“平面向量的應用”等知識.傳統數學課上，教師只是簡單復述教材內容，并通過習題訓練考查學生的知識掌握程度.而新課改背景下，教師可借助電子屏幕展示圖形或線段的位置變化，在展示過程中加深學生對平面向量知識的理解.除此之外，在單元知識總結時，教師可鼓勵學生運用所學知識設計“迷宮游戲”，讓學生持續產生自主學習的意愿，使學生的創新能力在知識活用、游戲設計中有所提高.

（二）創設問題情境，鼓勵學生勇敢質疑

如前文所述，趣味性與啟發性相結合原則可給予學生舒適的學習氛圍，讓學生在生活情境中發現、提出、解決數學問題，從而發展創新思維和創新能力.新課改背景下，學生課堂學習地位空前提升，學生可以在問題情境中大膽思考、暢所欲言，為自身創新思維成長提供廣闊空間.以人教版數學必修第二冊（A版）“統計”為例，這一單元以加強學生概率統計知識掌握程度為主要教學目標.對此，教師可針對“全國人口統計”主題設計問題情境，結合2022年、2021年等歷年數據建立統計圖表，讓學生在觀察圖表中思考我國老年人口、新生人口等不同數據的變化，以此繪制人口變化曲線圖.事實上，我國各省市人口變化數據并不一致，教師可以此啟發學生思考“為什么人口普查不能用抽樣調查的方式”“如果針對人口統計主題做抽樣調查，你會選擇哪些人群（或你如何確定抽樣對象）”等問題，讓學生在思考后大膽發聲、大膽實踐，以此全面提升學生的創新思維.值得注意的是，學生答案與教師答案不一致是十分常見的，教師無須一味否認學生答案，而應基于求同存異原則客觀分析、評價學生的意見，盡可能給予學生鼓勵性建議.如此，學生才能在教師引導下形成創新自信，學生的創新思維、創新能力也才能隨之得到提升.

（三）創設合作氛圍，鼓勵學生大膽創新

創新思維和創新能力之所以在學生成長過程中如此重要，是因為創新思維決定了學生能否用多樣化、多元化視角發現問題、提出問題，而創新能力決定了學生解決數學問題、生活問題的質量和效率.考慮到高中生的真實水平，教師應積極采用分組合作的教學手段，讓學生在彼此學習、彼此交流中共同成長，為學生提供平等而民主的創新觀點交換空間.以人教版數學必修第二冊（A版）“概率”為例，概率是貫穿義務教育始終的重要知識點，高中概率知識還引入了“頻率與概率”“隨機事件發生率”“事件獨立性”等進階知識，對學生邏輯思維、推理思維提出了更為嚴格的要求.對此，教師可鼓勵學生以小組為單位，合作完成“2023年上半年本市氣溫變化”“2023年上半年本市降雨變化”等項目，讓學生結合具體數據分析“隨機事件”及“隨機事件的發生概率”等知識，讓學生的學習過程、思考過程更具趣味性.事實上，學生還可在教師提供的研究題目基礎上設計個性化主題，從而使創新能力得到更大的提高.

結 語

創新思維和創新能力既直接影響了學生的聽講效率、知識吸收效率，也直接影響了學生的知識活用能力.因此，教師應科學把控學生學習需求和教學要求間的關系，循序漸進地提高教學難度、豐富教學活動，以生活化情境啟發學生思維，提高學生能力，為學生創新思維與創新能力的發展奠定堅實的基礎.

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