高中數學教學中培養學生創新思維的策略探究

【摘要】在核心素養背景下，高中數學教學需要進一步轉換教學思路與形式，旨在發揮學生主體作用，增強教學的自主性、現代性與創造性，以此促進學生數學思維、創新思維、數學應用能力、創造能力以及核心素養的全方位提升.鑒于此，文章圍繞高中數學教學中學生創新思維的培養展開論述，從課前、課中、課后三個角度提出了在高中數學教學中培養學生創新思維的實踐策略.

【關鍵詞】核心素養；高中數學；創新思維

在當今社會，創新能力已成為衡量人才素質的重要標準.而高中數學作為一門基礎學科，在培養學生創新思維方面具有不可忽視的作用.這就需要教師采取合適的方法與策略，有效激發學生的創新潛能，提高學生的創新思維能力，使學生在面對復雜的數學問題時，能夠靈活運用所學知識，提出獨特的解決方案.同時，教師需要革新教學觀念，充分發揮高中數學的育人作用，從而通過數學教學促進學生創新思維、創造能力與綜合能力素養的全面提升.

一、高中數學教學中培養學生創新思維的階段思路

（一）前期階段———思維調動

前期階段的主要目標在于激發學生的興趣和好奇心，引導學生積極參與數學學習.在該階段，教師需要創設有趣的問題情境，激發學生的好奇心，引發學生思考與交流.為了達到預期效果，教師一則需要選擇具有啟發性和趣味性的問題，避免問題過于簡單或復雜；二則需要鼓勵學生大膽提出自己的觀點，以此有效調動學生的創新思維.

（二）中期階段———思維強化

中期階段的主要目標在于加強學生的思維能力，培養其分析和解決問題的能力.該階段的重點在于如何為學生提供多樣化的思維訓練方法，從而鍛煉與強化學生的數學思維、邏輯思維、抽象思維、空間思維、創新思維等.在該目標下，教師需要解放學生的大腦與思維，給予學生足夠的思考時間和空間，并引導學生進行小組討論，從而促進其思維碰撞，達到預期的效果.

（三）后期階段———思維創新

后期階段的主要目標在于鼓勵學生創新思維，培養其創造性解決問題的能力.在該階段，教師需要進一步為學生提供具有挑戰性的問題，引導學生突破常規思維.在這個過程中，除了設計實施具有開放性的數學學習內容與活動之外，教師還需要為學生營造寬松的學習氛圍，鼓勵學生勇于嘗試，同時對學生的創新想法給予及時肯定和鼓勵，以此推動學生的創新性、創造性與個性化發展.

二、高中數學教學中培養學生創新思維的實踐策略

（一）課前引導學習，激活創新思維

基于前期階段思路導向，教師可以在課前環節，通過啟發式問題的設計、前置性任務的設立等，幫助學生初步建立認知，將學生帶入全新的學習情境中，引發學生獨立思考，激活學生的數學與創新思維.

1.設計啟發式問題

啟發式問題能夠激發學生的好奇心和興趣，促使學生主動思考與探索.以“統計”的教學為例，在課前階段，教師可以提出如下啟發式問題.

問題一：學校食堂的菜品銷售情況如何？

問題二：如何有效地收集食堂菜品銷售數據？

問題三：可以使用哪些方法來確保數據的準確性和完整性？

問題四：如何設計調查問卷以獲取有關菜品銷售的關鍵信息？

學生需要針對每一項問題思考出可行的解決方法.每一項問題所對應的解決方法都與“統計”緊密相連，并且各項問題之間環環相扣，逐次遞進，不僅能夠使學生建立對“統計”的基本認知，還能夠循序漸進地打通學生的思維通道，從而使學生在思考與嘗試的過程中，有效激活數學與創新思維.

2.設計前置性任務

前置性任務可幫助學生預先熟悉即將學習的內容，為課堂教學奠定基礎.同時，在前置性任務中，學生需要主動探索、思考和解決問題，這有利于培養其自主學習能力.例如，在“統計”的教學中，教師可以設計如下前置性任務.

任務內容：要求學生觀察身邊的現象或事件，并嘗試用統計的方法進行描述和分析.

任務要求：

①選擇一個具體的現象或事件，如班級同學的課外活動時間分配；

②收集相關的數據，包括活動類型和對應的時間；

③嘗試使用不同的統計方法，如圖表、百分比等來展示數據.

以第三項任務要求為例，除了使用圖表、百分比等基礎方法展示數據之外，學生還可以使用多媒體設備進行數據可視化呈現.

如此，教師通過前置性任務的設立，能夠驅動學生思考并提出創新的統計方法或展示方式，從而引導學生主動觀察和分析身邊的現象，提高創新思維與自主學習能力.

3.創設生活化情境

生活化情境能夠拉近數學與實際生活的距離，使學生更加直觀地感受數學的實用性和價值.同時，在熟悉的生活場景中，學生更容易產生聯想和想象，激活創新思維，提出新穎的解決方案.

例如，在“統計”的課前學習環節中，教師可以以學校運動會為背景，創設生活化情境，讓學生擔任運動會的數據統計員，帶領學生開啟沉浸式任務探究內容.

①設定任務：要求學生記錄各項比賽的成績，包括運動員的姓名、比賽項目、成績等信息；

②收集數據：學生在運動會現場觀察、記錄比賽結果，親身體驗數據的收集過程；

③整理數據：引導學生將收集到的數據進行分類、整理，如按照比賽項目或班級進行歸納；

④分析數據：鼓勵學生通過計算均值、中位數等統計指標，分析不同項目或班級的比賽成績特點.

該情境化學習不僅增加了學習的趣味性，還有助于學生尋找新的解決方法，從而增強問題解決意識與創新思維能力.

（二）課中多元構建，強化創新思維

基于中期階段思路導向，教師可以通過互學式、審辯式等課堂模式的創新構建，促進學生之間的交流與碰撞，引導學生在自主、合作、探究中，不斷刷新觀念與認知，從而強化學生的創新思維與綜合學習能力.

1.構建互學式課堂

所謂互學式課堂，即轉換學生的主體身份，讓學生以“教師”的身份，講述自己學習、理解與掌握的內容，從而相互講解、相互補充，形成“互學”的狀態.這個過程中，學生可以按照自己的思維方式來梳理要講解的內容，從而鍛煉邏輯與創新思維.

以“復數”的教學為例.首先，教師可以將學生分成若干個小組，每個小組負責一個知識點的講解；然后，教師可以引導學生收集相關的參考資料和拓展資源，深入理解自己組所負責的知識點；接著，教師可以要求學生根據所收集的資料編寫詳細的教案，包括教學目標、教學內容、教學方法和教學步驟等；接下來，教師便可以讓學生在小組內進行試講，互相評估和改進，確保講解的準確性和流暢性；最后，學生代表在課堂上充當教師，進行知識點的講解.

為了確保學生的講解質量，教師可以在學生準備講解前，給予學生相關的指導和培訓，包括講解技巧、教學方法等；也可以對學生編寫的教案進行審核，確保內容準確、完整且具有邏輯性；還可以為學生提供豐富的參考資料和學習資源，幫助學生更好地準備講解.

如此，教師通過互學式課堂的構建，讓學生在備課和講解的過程中，嘗試創新教學方法和思路，從而提高創新思維與語言表達能力，同時增進學生對數學知識的理解與掌握.

2.構建審辯式課堂

審辯式課堂是指通過引導學生對數學問題進行深入思考、分析和質疑，培養學生的批判性思維能力和創新意識的教學方式教師.通過審辯式課堂的構建，可以引導學生從不同角度思考問題，提出創新性的解決方案，從而強化學生的創新思維.

在“復數”的教學中，教師首先可以提出一個開放性問題，如復數在現實生活中有哪些應用，鼓勵學生從不同角度思考復數的意義和價值.該問題導向下，教師可以將學生分成小組，針對復數的概念、性質和運算進行深入討論，激發學生的思維.在這個過程中，教師可以鼓勵學生對教材中的觀點和結論質疑，并通過邏輯推理進行反駁或驗證；也可以提供不同的復數案例，讓學生比較其特點和規律，培養分析問題的能力；還可以展示一些常見的錯誤解法，讓學生找出問題并進行改正，加深對知識的理解.

如此，教師通過審辯式課堂的構建，能夠幫助學生學會獨立思考，形成質疑與批判的精神，并在交流與碰撞中不斷強化數學與創新思維，促進深度學習.

3.構建項目式課堂

所謂項目式課堂是指將數學知識與實際問題相結合，讓學生通過參與項目的實施過程，培養創新思維和實踐能力的教學方式.教師通過項目式課堂的構建，可以讓學生在實踐中深入理解和掌握數學知識，并在問題與探究中不斷嘗試新方法、新思路，從而提高學生的創新思維.例如，在“復數”的教學中，教師可以設計如下驅動性任務.

任務一：調研復數在科學、工程、數學等領域的應用案例；

任務二：運用復數解決實際問題，如電路分析、信號處理等；

任務三：嘗試創新應用，如將復數與其他數學知識結合，探索新的應用場景.

學生可以在任務驅動下，以小組合作的形式展開探究.在探究過程中，學生的思維會碰撞出火花，產生新問題.例如，在執行第三項任務時，學生針對復數與其他數學知識的結合而出現理解困難，教師可以與學生一起展開進一步的探究，幫助學生解決問題，實現深度學習.

如此，教師通過項目化課堂的構建，能夠讓學生在項目中積極探索實踐，不斷強化創新思維與問題解決的能力.

（三）課后綜合拓展，促進全面提升

基于后期階段思路導向，教師可以通過創新作業的設計、學科融合式實踐的開展等，拓展數學教學內容，為學生開辟更加多元、開放的學習與實踐平臺，從而促進學生創新思維的發展以及綜合素養與能力的提升.

1.設計創新性作業

創新性作業的設計能夠激發學生的創新潛能，使其在解決問題的過程中不斷發掘新的思路和方法，從而提高創新思維與數學應用力.

以“立體幾何初步”的課后作業設計為例，教師可以設計模型制作作業，即要求學生動手制作各種立體幾何模型，如正方體、長方體、圓柱等，這不僅有助于學生深入理解幾何概念，還能培養學生的空間想象力和動手能力.教師可以增加難度，要求學生設計一個類似于“多寶箱”的具有特定功能的立體幾何物體，或為某一空間設計合理的布局，等等.

如此，教師通過創新作業的設計，可以拓展學生的創新思維和創作能力.

2.組織融合式實踐

融合式數學實踐活動的組織能夠打破學科界限，促進不同學科知識的融合與交叉，拓寬學生的知識面和視野，為其創新思維的培養提供豐富的素材和資源.

以“立體幾何初步”的課后實踐為例，教師可以將數學與物理相融合，要求學生運用立體幾何知識解釋物理中的力場、電場等概念；也可以將數學與美術相融合，鼓勵學生創作以立體幾何為主題的繪畫或雕塑作品；還可以將數學與計算機技術相融合，要求學生利用計算機軟件進行立體圖形的建模和渲染等.

如此，教師通過融合式實踐活動的開展能夠讓學生立足不同學科，從多角度思考問題，從而激發其多元思維，進一步促進其創新思維的發展.

3.開拓信息化平臺

在教育信息化背景下，信息化平臺的開拓是順應時代發展潮流，使學生適應信息時代的學習方式，提升其信息素養與創新思維的必要途徑.

以“立體幾何初步”的課后拓展為例，教師可以在現有的信息資源條件下開設虛擬實驗室，從而利用虛擬現實技術，讓學生在虛擬環境中進行立體幾何實驗，探索不同的幾何結構和關系；也可以組織開展線上立體幾何知識競賽，使學生可以隨時隨地在線發起競賽邀請，從而讓活動更加靈活自主，進一步激發學生的競爭意識和創新思維.

如此，教師通過信息化平臺的開拓能夠滿足學生多樣化的學習需求，同時適應信息化時代的學習和發展需求，提高學生的信息素養，促進學生的個性化發展.

結 語

綜上所述，高中數學教學中培養學生創新思維具有重要意義，其不僅有助于學生更好地理解和掌握數學知識，提高解決問題的能力，還能培養學生的創新精神和實踐能力，為未來的發展奠定基礎.在教學中，教師可以通過創設問題情境、鼓勵學生質疑、開展探究式學習、引導學生思考不同的解決方案等策略激發學生的興趣和好奇心，促進學生的主動思考和探索.同時，教師需要持續更新教學理念，不斷探索和創新教學方法，從而推動高中數學教學的改革和發展，為培養具有創新精神和實踐能力的人才做出更大的貢獻.

【參考文獻】

[1]吳媛媛.“雙新”背景下高中數學創新思維能力培養策略分析[J].試題與研究，2024（6）：174-176.

[2]林超英.基于創新思維培養的高中數學教學分析[J].高考，2023（24）：63-65.

[3]孫長壽.高中數學教學中學生創造性思維能力的培養策略[J].高考，2022（28）：64-66.

[4]徐偉偉.高中數學創造性思維能力的培養策略[J].試題與研究，2023（27）：62-64.

[5]耿瑞照，肖慶.高中數學課堂培養創新思維的幾點嘗試[J].山東教育，2023（Z2）：60-62.