高中數學教學中培養學生創新思維的策略

【摘要】核心素養視域下，高中數學教學需進一步實現創新與轉換，加強對學生創新思維的培養，旨在激發學生的創新潛能，提高學生的創新能力和綜合素質，從而滿足新時代對于創新人才的培養要求.基于此，文章從高中數學教學中培養學生創新思維的價值出發，提出了幾點在高中數學教學中培養學生創新思維的策略，旨在提高高中數學教學質量，提高人才培養效率.

【關鍵詞】高中數學；創新思維；培養策略

隨著社會的發展和科技的進步，創新型人才的重要性日益突出.該背景下，在高中數學教學中深度探究培養學生創新思維的方法，并構建有效的策略體系，則成為教育改革的重要目標之一.對此，教師應打破傳統單一化的教學模式，探索出一系列切實可行的教學策略和方法，以激發學生的創新意識，提高學生的創新能力.

一、高中數學教學中培養學生創新思維的價值

（一）有利于增強學生的學習興趣

一方面，在高中數學教學中通過引導學生思考問題的不同解決方式，鼓勵他們提出新的想法和觀點，能夠促使學生對數學知識產生濃厚的興趣，從而有效激發學生的好奇心和探索欲望；另一方面，在數學學習過程中，當學生能夠以新穎的方式解決問題時，便會獲得成就感和自信心，這樣的收獲與心態可以進一步增強學生對數學學習的熱情，并有助于學生更好地理解和掌握數學知識.

（二）有利于提升學生的核心素養

一方面，創新思維要求學生能夠從不同角度思考問題、分析問題，從而找到獨特的解決方案，因此對創新思維的針對性培養，有利于提升學生的邏輯推理和數學抽象素養；另一方面，培養創新思維能夠增強學生的數學應用能力，使學生能夠將所學的數學知識靈活運用到實際問題中，提高解決實際問題的能力，進而提升數學核心素養.

（三）有利于推動學生個性發展

一方面，在高中數學教學中培養學生的創新思維，能夠讓學生在開放式的環境與氛圍中，展現出獨特的思維方式和解決問題的能力，同時發掘自身的興趣和潛力，從而為個性化發展奠定基礎；另一方面，在創新思維培養的導向下，學生可以根據自身特點和需求，選擇適合自己的學習方法和路徑，從而有利于實現個性化的學習目標.此外，通過創新思維的培養，學生能夠在數學領域中展現出獨特的創造力和想象力，由此有利于促進學生在更多領域的個性化發展，從而為未來的職業和生活做好準備.

二、在高中數學教學中培養學生創新思維的策略

（一）課前教學，激活創新思維

在課前階段，教師可以結合教學主題，通過開放式問題與前置性學習任務的設置，以此建立學生的初步認知，激發學生的學習與探究興趣，從而調動學生的創新思維與意識.

1.設置開放性問題

在課前，教師可以根據教學主題或知識點設計開放式問題，以此發散學生思維，激發學生的學習興趣和好奇心.

以“集合與常用邏輯用語”為例，教師可以于課前設置開放性問題，如“思考在日常生活中，哪些情境可以用集合的概念來描述？并且舉例說明常用邏輯用語在這些情境中的應用”該問題下，教師可以進一步引導學生思考并參與以下活動：

（1）引導學生思考日常生活中的各種情境，例如家庭成員、學校班級、社交圈子等，讓學生思考這些情境中是否可以用集合的概念來描述.例如，家庭成員可以構成一個集合，學校班級的學生也可以構成一個集合.

（2）要求學生舉例說明常用邏輯用語在這些情境中的應用.例如，在描述家庭成員的集合時，使用“要么……要么……”來表達某個成員的特定屬性；或者在描述學校班級的集合時，使用“如果……那么……”來闡述班級規則與行為之間的關系.

如此，開放性問題的設置能夠使學生更加深入地理解集合的概念和常用邏輯用語的應用，從而有效培養學生的創新思維和解決實際問題的能力.

2.設置前置性任務

前置性任務的設立，可以幫助學生提前預習和熟悉將要學習的內容，幫助學生在課堂上更好地理解和掌握知識，提高學習效率.同時，設置具有挑戰性和趣味性的任務，能夠在增強學生學習積極性的同時，活躍學生思維，調動學生的創新意識.

例如，在“集合與常用邏輯用語”的前期教學中，教師可以設置前置性任務，如：“思考在學校圖書館的圖書分類中，如何運用集合的概念進行分類，并舉例說明常用邏輯用語在這種分類方式中的應用.”該任務下，學生可以參與如下活動：

（1）觀察與思考：實地觀察學校圖書館的圖書分類方式，了解不同類別圖書的劃分依據；

（2）概念應用：將圖書分類的過程與集合的概念相聯系，如將同一類別的圖書視為一個集合；

（3）邏輯用語應用：舉例說明常用邏輯用語在圖書分類中的應用，如“所有的文學作品都屬于文學類圖書”，這里使用了“所有……都……”的邏輯用語；

（4）線上交流：于線上學習群組中，與同學和老師進行交流，分享自己的觀察和思考，共同探討集合概念和邏輯用語的應用.

如此，前置性任務的設立與實施能夠促使學生主動思考與應用，從而培養其分析、歸納和推理的能力，并在獨立思考與探索解決問題的方法中，激發學生的創新意識.

（二）課中教學，培養創新思維

在課中階段，教師可以通過引導學生自主探究與合作實踐等方式充分發揮學生的主體作用，培養學生的自主、合作、探究、應用等綜合能力，同時不斷強化學生的創新思維，促進學生數學核心素養的發展.

1.引導自主探究

在課堂教學中，教師可以引導學生自主探究知識內容，讓學生主動參與知識的建構過程，從而加深對概念、原理等的理解，并在獨立思考與分析問題的過程中激發其創新意識和創造力.

以“平面向量及其應用”的教學為例，教師可以建立該數學課時與物理學科的融合，并引導學生進行如下自主探究活動：

探究主題：平面向量在物理力學中的應用

探究過程：首先，學生可以通過查閱相關的物理力學資料，了解平面向量在力學中的基本應用場景和原理，包括對力的分解、合成以及力矩等概念的深入學習；然后，學生可以自主設計并進行一系列簡單的實驗.例如，利用彈簧測力計測量不同方向上的拉力，并利用平面向量將其分解為水平和垂直方向上的分力；或者，通過搭建簡單的杠桿實驗裝置，研究力矩與力臂和力的關系.

在這個過程中，學生需要記錄實驗數據，并運用所學的平面向量知識進行分析和解釋.同時，學生可能會遇到各種問題，如如何準確測量力的大小和方向、如何選擇合適的坐標系等.對此，學生可以通過自主思考與小組討論來嘗試解決這些問題.此外，為了深入探究平面向量在物理力學中的應用，學生還可以進一步擴展實驗內容.例如，改變力的大小、方向或作用點，觀察對物體運動狀態的影響；比較不同物體在相同受力情況下的運動差異等；還可以結合數學模型，對實驗結果進行理論分析.

如此，通過引導學生自主探究，不僅可以幫助學生深入理解數學概念和應用，還有助于培養學生的創新思維、實踐能力和科學探究精神.

2.指導合作實踐

教師還可以構建實踐式課堂，指導學生以合作的方式，針對相關課題進行實踐探究，從而促使學生深度學習，并引導學生形成大膽質疑、批判、客觀、多元等更具科學性、創新性的思維與品質.

以“概率”的課堂教學為例，教師可以設計并實施一個關于拋硬幣實驗的研究.該實驗中，首先可以將學生分成若干小組，每組人數適中；然后各小組可以共同設計拋硬幣實驗的方案，包括拋硬幣的次數、記錄方式等.根據實驗設計，小組內成員可以分工合作，按照方案進行拋硬幣實驗，并記錄結果.實驗結束后，各小組可以對實驗結果進行統計和分析，計算正面朝上和反面朝上的概率，并與其他小組分享實驗結果和分析結論.

在合作過程中，教師可以鼓勵學生大膽提出問題，如拋硬幣的方式是否會影響結果等，并指導小組共同探索問題的解決方案，例如通過增加實驗次數或改變拋硬幣的方式來驗證假設等，以此促進學生的深度探究.

如此，合作實踐能夠在實驗設計和問題提出的過程中，激發學生的創新思維，培養學生嚴謹的科學態度.

（三）課后教學，拓展創新思維

在課后階段，教師可以通過拓展性作業的設計與創意性數學實踐活動的組織延伸教學內容，為學生創新思維的培養開辟更加多元、開放的空間與平臺，從而助推學生創新思維、創造能力的發展，以及實現學生自身的個性化成長.

1.設計拓展性作業

在課后，教師可以通過拓展性作業的設計，進一步增進學生對課堂知識的理解和掌握，引導學生運用所學知識進行創新性的思考和實踐，從而拓展學生的創造力和解決問題的能力.

以“立體幾何初步”為例，教師可以設計拓展性作業如：設計并制作一個立體模型.針對該作業，學生可以通過如下方式來參與：

（1）設定主題：教師給出一個主題，如“校園建筑”或“未來城市”等；

（2）設計規劃：學生根據主題，進行創意構思，繪制出立體模型的設計圖；

（3）材料選擇：學生自主選擇合適的材料，如紙板、木材、塑料等；

（4）制作模型：按照設計圖，動手制作立體模型；

（5）展示與分享：在課堂上展示作品，并分享設計思路和制作過程.

如此，通過拓展性作業的設計，不僅改變了傳統單一、繁重的作業形式，極大程度上調動了學生的作業積極性，還可以有效鍛煉學生的想象力、動手力與創造力，從而進一步強化學生的創新思維與能力.

2.組織創意性活動

教師還可以通過教學融合、數學競賽等方式組織高中數學創意實踐活動，從而立足生活實際，豐富學生的學習與實踐體驗，為學生提供更加多元的創新與創造機會，從而塑造學生的創新精神，推動學生的創新性、創造性與個性化發展.

例如，教師可以建立數學與藝術的融合，據此開展數學實踐活動，讓學生以數學圖形為基礎，創作藝術作品，如數學繪畫、數學雕塑等，從而培養學生的審美意識和創新能力，挖掘數學與藝術的關聯；可以設定實際問題，要求學生通過建立數學模型解決，以此提高學生的問題解決能力和創新思維，培養應用數學知識的能力；還可以定期組織校內數學競賽，包括個人賽和團隊賽等，以此激發學生的競爭意識，培養創新思維和團隊合作能力.

以“函數與方程的應用”數學建模為例，教師可以要求學生選擇生活中任意一項商品，并根據這種商品的銷售數據，預測未來的銷售趨勢.學生可以通過分析數據，選擇合適的函數形式來描述銷售量與時間的關系，然后根據所建立的模型，求解特定時間點的銷售量或其他相關問題.

此外，教師還可以整合數據分析、函數、統計等知識技能，據此設計綜合實踐活動.如問題情境：學校食堂需要合理安排不同菜品的供應量，以滿足學生的需求并盡量減少浪費.該情境下，學生首先可以根據數據分析，確定影響菜品需求的因素，如菜品口味、營養價值、價格等，并建立相應的數學模型；然后可以運用數學方法求解模型，得到不同菜品的最佳供應量；接著可以通過實際供應情況，驗證模型的準確性和可靠性；最后可以根據驗證結果，對模型進行調整和優化，以提高供應的合理性.

如此，教師可以通過創意實踐活動，鼓勵學生運用不同的數學模型來解決不同的問題，從而培養學生的創新思維，提高學生的問題解決能力.

結 語

綜上所述，高中數學教學中學生創新思維的培養，不僅能夠提升學生的數學素養和解決問題的能力，還有助于培養學生的創新精神和創造力，為未來的學習和發展奠定堅實基礎.在教學實踐中，教師可以采用多種方法來培養學生的創新思維，包括設置開放性問題、引導學生自主探究、組織創意實踐活動等.為了更好地培養學生的創新思維，教師還應不斷提升自己的專業素養，掌握更新的教學方法和策略，從而有效激發學生的創新潛能，落實核心素養視域下高中數學教學目標，推動高中數學教育事業的發展.

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