探討高中數學教學中數學思維能力的培養策略

【摘要】在當今社會，數學作為一門基礎學科，其重要性不言而喻.數學不僅是一種工具，更是一種思維方式，它培養了人們的邏輯推理能力、空間想象能力、數據分析能力和解決問題的能力.高中數學教學作為學生數學學習的關鍵階段，承擔著培養學生數學思維能力的重要任務，數學思維能力的培養不僅關系到學生的學業成績，更關系到他們未來的學習、工作乃至生活.本文對高中數學教學中數學思維能力的培養策略展開探討.

【關鍵詞】高中數學;數學思維;學生培養

在21世紀的教育背景下，數學思維能力的培養已成為高中數學教學的核心目標之一，數學思維不僅關乎學生解決數學問題的能力，更是培養學生綜合素質、創新能力和終身學習能力的關鍵.隨著社會的發展和科技的進步，對學生數學思維能力的要求也在不斷提高，因此探討高中數學教學中數學思維能力的培養策略，對于提升學生的數學素養、適應未來社會的需求具有重要意義.

1數學思維能力對于高中生的重要性

1.1培養邏輯推理能力

數學是一門邏輯性很強的學科，學生在學習過程中，要學會理解和分析問題，運用一定的邏輯思維去解決問題.學生在學習數學的過程中，不僅要掌握基本的概念和公式，還應該養成良好的邏輯思維習慣，提高自己分析和解決問題的能力.在數學教學中，教師不僅要引導學生掌握數學基礎知識和基本概念，還要培養學生運用數學思維去分析問題、解決問題的能力，高中數學學科包含很多知識和公式，對于學生來說難度比較大，教師要幫助學生在學習過程中逐漸培養自己分析和解決問題的能力[1].

1.2提升問題解決能力

高中數學需要解決的問題非常多，并且所涉及的范圍也是比較廣的，所以在教學過程中，需要學生具備解決問題的能力.在數學教學過程中，教師對學生的思維能力進行培養，能夠有效提升學生的問題解決能力，尤其是在數學課程教學中，可以利用相關的問題，讓學生對問題進行分析、判斷和思考，從而提升學生的思維能力和問題解決能力.

2高中數學教學中數學思維能力培養的現狀分析

2.1重視程度不足

新課程改革實施后，對高中數學教學提出了新的要求，教師在教學中要重視學生的個性化發展，重視對學生數學思維能力的培養.然而，目前，在高中數學教學中，教師對學生數學思維能力的培養缺乏重視，沒有認識到培養學生數學思維能力的重要性，在教學中仍然采用傳統的灌輸式教學模式，導致學生對數學學習缺乏興趣.很多教師在講解新課知識時，還是以傳統的模式進行教學，缺乏對新課知識的深入講解，在課堂上仍然是以講授為主，缺乏對學生學習方法的指導和培養，在課堂中也沒有設置相關的問題和討論環節，這些都嚴重影響了學生數學思維能力的培養.

2.2教學方法單一

在傳統教學中，教師普遍采用以“教師為中心”的教學方式，這種教學方式忽視了學生的主體地位，雖然部分教師在課堂上嘗試采用探究式、合作式等教學方式，但教學方法仍過于單一.部分教師為了培養學生的數學思維能力，在課堂上選擇主要講解教材中的例題或例題的解答步驟，忽略了學生作為課堂主體的重要性.有些教師甚至以自己為中心，布置大量作業，導致學生沒有足夠的時間思考，且由于教學方法過于單一，學生不能積極參與到課堂活動中，導致其對數學知識的掌握程度較低，長此以往，學生的數學思維能力無法得到有效提升，進而影響數學成績[2].

3數學思維能力培養的策略與實踐

3.1創設問題情境，激發學生的探究興趣

在高中數學教學中，培養學生的數學思維能力是一個系統而深入的過程，其中創設問題情境是激發學生探究興趣、促進思維能力發展的重要方法.通過設計與學生生活經驗緊密相關、能夠引起學生好奇心和探究欲望的問題，教師能夠引導學生主動思考和探索數學知識.創設問題情境能夠幫助學生將抽象的數學概念與實際情境相結合，從而降低學習難度，提高學習興趣，當學生在解決實際問題時，他們更容易理解數學概念的實用價值，這種理解有助于他們建立起數學知識與現實世界的聯系[3].

例如在教學“空間點、直線、平面之間的位置關系”一課時，教師可以通過創設一個生動的問題情境來激發學生的探究興趣，提出一個與學生日常生活相關的問題：“如果我們要在城市中修建一座高樓，我們需要考慮哪些因素來確保這座高樓既安全又美觀？”學生可能會回答：“我們需要考慮高樓的位置、高度，以及它與周圍建筑的關系.”教師接著引導：“很好，那么在數學上，我們如何描述這些空間中的點、直線和平面之間的關系呢？”通過這樣的互動，教師不僅激發了學生的好奇心，還巧妙地將學生的注意力引向了即將學習的數學概念.接下來，教師可以進一步引導學生思考：“假設我們有一條直線和一個平面，直線與平面相交，那么直線與平面的交點如何確定？”學生可能會嘗試回答：“我們需要知道直線的方向和它與平面的交點.”教師可以進一步提問：“如果直線與平面平行，那么它們之間又有什么樣的關系呢？”通過這樣的問題，教師鼓勵學生運用空間想象能力，思考空間中的幾何元素如何相互作用.

3.2采用多樣化的教學方法，促進學生主動學習

3.2.1合作學習

多樣化的教學方法能夠為學生提供豐富的學習體驗，幫助學生從多個角度理解數學概念和原理，通過合作學習，學生可以在小組討論中分享各自的理解和解題策略，這種互動不僅能夠促進學生對知識的內化，還能夠培養學生的溝通能力和團隊協作精神.

例如在教學“隨機事件與概率”一課時，教師可以采用合作學習的方法，促進學生主動學習.教師可以將學生分成小組，每組4—5人，確保每個小組成員的數學水平和興趣點各不相同，以便于相互學習和討論.在課堂上，教師可以提出一個與隨機事件和概率相關的實際問題，如：“假設我們有一個裝有紅、藍、綠三種顏色球的袋子，我們從中隨機抽取一個球，求抽到紅色球的概率是多少？”學生小組需要合作，首先共同討論并確定問題的解決步驟，然后分工合作，有的學生負責記錄小組討論的內容，有的學生負責計算概率，有的學生負責驗證結果.在小組討論的過程中，教師可以巡視各個小組，觀察學生的互動情況，適時給予指導.教師可以提示學生：“在計算概率時，你們需要考慮哪些因素？”學生可能會回答：“我們需要知道球的總數和紅色球的數量.”教師可以進一步引導：“很好，那么如何用這些信息來計算概率呢？”通過這樣的互動，教師不僅幫助學生鞏固了概率計算的基本方法，還鼓勵學生之間相互學習和交流.

3.2.2探究式學習

多樣化的教學方法能夠鼓勵學生主動探索和發現，如通過探究式學習，學生可以自主提出問題、設計實驗、收集數據、分析結果，并在此過程中形成自己的見解.這種學習方式能夠培養學生的自主學習能力和創新思維[4].

例如在教學“立體圖形的直觀圖”一課時，教師可以提出一個與立體圖形直觀圖相關的問題，“如何在二維的紙面上準確地表示出一個三維的立方體？”學生小組需要合作，共同探討這個問題，在小組討論中，學生可以嘗試不同的方法來繪制立方體的直觀圖，比如使用透視法、投影法等.教師可以引導學生：“你們可以嘗試不同的視角來觀察立方體，并思考如何將這些視角轉換到紙上.”學生小組成員之間可以相互討論，分享各自的想法和繪制方法，通過實踐來探索最佳的繪制技巧.

3.2.3強化數學思維訓練，提升學生的邏輯推理能力

邏輯推理是數學思維能力的重要組成部分，它涉及對數學概念、定理和問題的邏輯分析、推理和證明.通過強化邏輯推理訓練，學生能夠更好地理解和掌握數學知識，提高解決數學問題的能力.邏輯推理訓練有助于學生形成嚴謹的數學思維.在數學學習中，學生需要對數學概念進行準確的定義和分類，對數學命題進行推導和證明.這種訓練能夠幫助學生建立清晰的數學概念體系，提高他們對數學知識的深入理解和運用能力.

例如在教學“事件的相互獨立性”一課時，教師可以引入一個與事件獨立性相關的實際問題，“假設我們有兩個事件，事件A是擲一枚公平的硬幣得到正面，事件B是擲一枚公平的骰子得到點數6，這兩個事件是否相互獨立？”學生需要通過邏輯推理來判斷這兩個事件是否獨立，在課堂上教師可以引導學生進行小組討論，每個小組成員需要共同分析事件A和事件B發生的條件和結果，以及它們之間的關系，教師可以提出問題：“如果事件A和事件B獨立，那么事件A的發生對事件B發生的概率有影響嗎？”小組成員之間可以相互討論，通過邏輯推理來分析和解答這個問題.在討論結束后，每個小組可以向全班展示他們的推理過程和結論，其他小組可以提出問題或建議，教師則在最后總結各小組的討論成果，并強調事件獨立性在概率論中的重要性.通過這樣的教學方法，學生不僅能夠掌握事件獨立性的概念，還能夠提高他們的邏輯推理能力和數學思維能力.

3.2.4整合信息技術，拓展數學思維的實踐空間

信息技術的整合能夠提供動態和交互的學習環境.通過多媒體教學、在線模擬實驗和虛擬現實等技術，學生可以直觀地觀察數學概念和原理的動態變化，這有助于他們更好地理解抽象的數學知識.例如，幾何軟件可以動態展示圖形的變換過程，幫助學生直觀地理解幾何性質和定理.

例如在教學“空間直線、平面的平行”這一課時，教師可以整合信息技術，拓展數學思維的實踐空間，以增強學生對空間幾何概念的理解和應用能力.可利用多媒體工具展示三維空間中的直線和平面，讓學生直觀地觀察直線與平面之間的平行關系，也可使用計算機軟件，如幾何畫板，來動態展示直線與平面的平行狀態.教師可以創建一個三維模型，其中包含一條直線和一個平面，然后通過旋轉和平移操作，讓學生觀察直線與平面在不同位置時的相對位置關系.通過這樣的視覺輔助，學生能夠更加直觀地理解直線與平面平行的幾何特性.在課堂上，教師可以引導學生使用信息技術工具進行探索，使用幾何畫板軟件，讓學生自己動手構建直線與平面的模型，并嘗試找出直線與平面平行的條件.學生在操作過程中，不僅能夠加深對平行概念的理解，還能夠提高空間想象力和邏輯推理能力.

4結語

數學思維能力的培養是一項系統工程，它需要教師、學生以及教育管理者共同努力，形成一個有利于學生思維能力發展的教學環境，通過整合信息技術、采用探究式學習、合作學習等教學方法，可以有效地促進學生主動學習，提升他們的多種數學思維能力.教師還應不斷更新教學理念，采用多樣化的教學手段，以適應不同學生的學習需求，確保每個學生都能在數學學習中獲得成長和發展，為學生打下堅實的數學基礎，為他們的未來學習和生活奠定堅實的基礎.

參考文獻：

[1]余旭峰.淺析高中數學思維與能力的構建及培養策略[J].數理化解題研究，2022（18）：43-45.

[2]陳玉欽.如何培養高中生數學動態思維[J].考試周刊，2022（14）：67-70.

[3]張慶玲.高中數學教學中學生創新思維的培養研究[J].課堂內外（高中教研），2022（07）：36-38.

[4]宋凱.芻議在高中數學學習中學生數學思維能力的培養[J].中學生數理化（學習研究），2022（10）：27-28.