在高中数学教学中培养学生创新思维的研究论文
2025-11-14 10:10:17 来源: 作者:xuling
摘要:文章以高中数学教学中学生创新思维的培养为主题展开探究,在全面阐述其必要性的基础上,结合实践案例,从勇于质疑、反向推理和举一反三这三个角度提出了具体的实施策略,以期不断促进高中数学教学模式的改革与创新,在尊重学生学习主体地位的基础上促进学生数学学科核心素养的发展。
摘要:创新型人才是现代社会发展的核心动力,创新思维是个人成长与发展的重要素养。文章以高中数学教学中学生创新思维的培养为主题展开探究,在全面阐述其必要性的基础上,结合实践案例,从勇于质疑、反向推理和举一反三这三个角度提出了具体的实施策略,以期不断促进高中数学教学模式的改革与创新,在尊重学生学习主体地位的基础上促进学生数学学科核心素养的发展。
关键词:高中数学;创新思维;教学方法
《普通高中数学课程标准(2017年版2020年修订)》(以下简称《课程标准》)对高中数学教学提出了新要求,教师需在日常教学中高度重视并培养学生的高阶思维,以不断促进教学目标的有效达成,持续提升学生适应未来深度学习和长远发展的核心思维能力,为社会培养更具综合素养的现代人才。因此,在全面深化课程改革的过程中,高中数学教师应当注重对学生深度思考意识和能力的启发和培养,通过系统完善的课程,引导学生学会从不同的角度思考问题,鼓励学生根据自身的知识储备和生活经验提出不同的观点或方案,实现对学生创新思维的培养。
一、在高中数学教学中培养学生创新思维的必要性
创新思维主要是指个体能够在日常生活和学习中以新颖且灵活的方式展开学习和思考,并主动提出有效的问题解决方案的综合能力。它是高阶思维的重要表现形式,也是推动现代社会快速发展所必需的重要能力[1]。
(一)创新思维是青少年人才的必备素养
高中数学对学生思维能力的要求较高,他们不仅需要理解知识,还要能对相关问题进行有深度和广度的分析,并结合已有知识和经验提出有效的解决方法[2]。因此,思维能力是每一名高中生开展有效学习的基础能力,同时也是提高数学学习成绩的重要能力[3]。为此,高中数学教学不仅要引导学生完成数学知识的学习,还要培养学生的创新思维。具体来说,教师可带领学生学会从多个角度分析数学题目,从而使其更精准地把握复杂题目的解题关键点,主动采取多种解决方法,持续提高解题效率,不断促进知识的学以致用[4]。

(二)创新思维是促进社会发展的内生动力
创新是一个国家实现高质量发展的不竭源泉,也是促进社会发展的重要助推力。为社会培养更多具有创新意识和创新能力的新型人才,是现代教育工作者的重要使命[5]。因此,要想全面提高高中数学的教学质量,教师应与时俱进,在向学生传授知识的同时,注重激发学生的好奇心与探索欲,将教学重点放在发展学生的创新思维上,在日常教学中鼓励学生勇于质疑,敢于尝试,促进创新思维在其学习实践中的形成与发展,为社会发展培养更多优秀人才。
二、在高中数学教学中培养学生创新思维的具体策略
(一)鼓励学生勇于质疑,提高学习自信
进入高中阶段,学生的数学基础已经相对完善,且具备一定的逻辑思维能力。为进一步提升学生的思维层次,教师在日常教学中应当有意识地引导学生主动质疑,尤其要注重对传统解决方法的质疑,由此促进学生的深度思考,使其在对问题的探究中提高学习自信,促进创新思维的形成与发展。
1.提出生活化问题,点燃探究热情
生活化数学问题是指教师结合学生的实际生活所设计的数学问题,可以为学生提供更为明确的学习目标,有效激发学生主动思考和探究的热情。当学生利用书本上的知识有效解决生活中的实际问题时,他们将产生强烈的成就感,从而更加积极主动地自主学习。因此,在培养学生创新思维的过程中,教师应当重视生活化问题的设计,指导学生学会应用数学知识解决生活中遇到的实际问题,学生通过深度思考和全面分析,同时结合自身的学习实践积极寻找创新性的解决方案,能够促进自身创新思维的形成。
例如,在人教版高中数学必修第二册“空间点、直线、平面之间的位置关系”的教学过程中,教师可从学生生活实际出发,结合生活实物和情境提出有关三者之间位置的问题,由此点燃学生的探究热情,推动学生围绕该问题实现深度学习。在探究和互动的过程中,教师需结合探究实际为学生提供丰富的实例或素材。比如,引导学生就近取材,观察教室内不同区域中的位置关系:将两侧的墙壁与桌面当作思考的对象,分析墙角线(纵向)与课桌桌面(横向)之间所呈现的位置关系。再如,教师可以运用多媒体设备为学生展示生活中常见的实物图片,要求学生用数学语言描述这些图片中点、线、面之间的具体位置关系,进而引导学生充分感受数学中的生活化要素,不断促进思维能力的提升。
2.设计思辨性问题,促进深度思考
思辨性问题的设计有助于激发学生的自主探索意识,促使学生在问题的引导下实现深度思考,由此培养学生的创新思维。具体来说,一方面,当学生面临一个具有挑战性的学习问题时,他们会产生强烈的好奇心和求知欲,并主动结合自身的学习经历和生活经历采取不同的思考方式,提出有效的解决方法,进而在新方法、新思维的尝试中形成创新思维。另一方面,在思辨性问题的引导下,学生将积极开展批判性思考,对自己提出的多种解决方法进行综合评估,分析不同方法的优缺点,再根据实际情况选择最优解法,实现分析能力和思辨能力的共同发展,从而提升创新思维。
例如,在人教版高中数学必修第一册“充分条件与必要条件”的教学过程中,教师可以提出一组思辨性问题:“充分条件的定义是什么?充分条件与必要条件之间有何区别?”这组问题旨在引导学生进行深层次探究,帮助学生理解两个概念的本质。此时,学生会在问题引导下对充分条件和必要条件之间的关系展开分析,逐步理解它们之间的内在联系。为了进一步加深学生对知识的掌握程度,教师还可以提出问题“如何使一个陈述同时成为充分条件与必要条件?”,引导学生依据已有知识储备和思维方式展开思考,从而使其在独立思考的过程促进创新思维的发展。
(二)引导学生反向推理,锻炼抽象逻辑
反向推理是促进学生思维发展的重要形式,在日常教学过程中,教师可引入因果倒置的教学形式,带领学生实现思维的提升。在课堂导入阶段,教师可先提出一个结论,并要求学生尝试探究结论产生的原因和过程,以此引导学生进行反向思考,使其理解知识的本质,促进其逻辑思维的发展。实践中,学生能通过深度反推探寻其根本原因,从而明白不同元素之间的具体关系,以此实现推理、分析等高阶思维的训练。
1.倒推数学定理,完善知识结构
定理倒推是一种培养思维的重要训练方法,可通过逆向思考的方式展开,它能不断促进学生对问题的思考和分析,以实现对学生思维的塑造。实践中,教师可以某一即将学习的数学定理为基础,指导学生从已知的相关结论出发,通过逆向分析来证明这一结论,并探究这一结论的成因,考虑不同的可能性,提出合理的假设,进而更深刻地理解事物的本质以及不同要素之间的内在联系。在倒推思考的过程中,学生将主动寻找解题线索和相关证据,依靠推理过程理解定理的证明过程,不断发展创新思维。
例如,在人教版高中数学必修第二册“空间直线、平面的平行”的教学中,针对“平行于同一条直线的两条直线平行”这一结论,教师可带领学生进行逆推,要求学生从结论出发进行逆向分析,提出假设并加以验证,步骤如下:第一,从结论出发。假设已知两条直线平行于第三条直线;第二,逆向推理。鉴于两条直线平行于第三条直线,那么三者之间应当存在某种关系,即根据平行线性质的相关知识,如果两条直线分别都与第三条直线平行,那么这两条直线平行;第三,提出假设与验证。为了验证这一结论,学生可以通过想象或数字工具构建一个虚拟性的三维空间模型,其中的三条直线都是空间中的直线。通过想象或虚拟操作,学生可以发现,两条直线在没有具体交点的情况下,均与第三条直线保持相同的方向或距离,进而推断出两条直线平行。通过倒推的过程,学生能够更直观地理解这一定理,并充分认识到平行线在空间中的具体位置及其相互关系,持续提升逻辑推理能力和空间想象能力。总之,逆向推导的过程能够促进学生对结论的深度理解,实现高阶思维能力的培养,为创新思维的提升提供助力。
2.鼓励实践交流,理清知识本质
实践交流是锻炼学生语言逻辑和思维能力的有效方式,有助于学生形成更严谨的思维模式,促进创新思维的发展。在具体的交流和实践过程中,学生需要运用规范的数学语言,清晰条理地表达自己的观点或想法,与其他同伴进行交流与讨论。数学语言具有极强的逻辑性和严谨性,实践探究的过程能够促进学生进行规范化表达,在语言与思维的相互影响中实现创新思维的塑造。交流讨论的过程有助于学生在表达自己观点的同时学会接纳他人的观点,进而促进学生人际交往能力的发展和创新思维的培养。

例如,在人教版高中数学必修第一册“常用逻辑语言”的教学中,教师可结合教学主题提出一些具有简单逻辑结构的命题,如“地球上的所有动物都能够呼吸”或“地球上有些动物是狗”“所有的鸟类都能够飞行”,要求学生开展逻辑推理。实践中,学生可以通过两两对答的方式开展交流,以面对面的方式进行思维训练。例如:A学生提出逻辑命题“所有的鸟类都能够飞行”,B学生追问“有没有特殊情况呢?”,A学生回答“没有,所有的鸟类都可以”,B学生继续追问“为什么呢?”,A学生开始举例说明原因,如此反复。整个逻辑论题的分析过程以一对一对答的形式展开,不仅可以帮助学生找到正确答案,还可帮助学生明确命题的基本概念和逻辑推理的基本规则,以此促进其思维能力的不断提升。
(三)指导学生举一反三,构建多向思维
发散思维是促进学生创新思考的重要形式,也是提升学生思维能力的重要途径,可以在促进学生多向思维发展的过程中,培养学生的创新思维。一方面,教师可以设计一系列与教学内容相关但思考角度不同的具体问题,引导学生从不同角度展开思考,实现对数学知识的多角度分析和理解。通过长期实践,学生能够逐步养成从不同角度分析同一数学问题的习惯,以此培养多向思维。另一方面,在例题或习题的讲解过程中,教师可鼓励学生积极探讨不同的解题方法,并组织小组讨论、班级分享等活动,学生在相互探究中可以理解不同解题策略背后所蕴含的思维逻辑,从而促进创新思维的形成,并形成“一个问题可能存在多种解决方式”的基本意识。
例如,在人教版高中数学必修第一册“指数函数”的教学中,教师可以从实际生活出发,通过人口增长、复利计算等信息引出指数函数的相关知识,启发学生开展多角度思考。教学过程中,教师可提出一系列由易到难的递进性问题,如通过基础性问题要求学生分析指数函数的基本性质,通过拓展性问题要求学生结合图象分析说明不同情况下函数的变化趋势,通过应用性问题要求学生根据函数的定义分析人口增长的趋势,以此指导学生从概念、性质、图象特征等角度对指数函数展开探究和学习,使其在举一反三的思考中实现深入理解,促进创新思维的发展。
三、结束语
综上所述,在全面深化课程改革的过程中,高中数学核心教学目标不只是数学知识的传授,还包括对学生思维能力的培养,尤其是创新思维。实践中,教师应从勇于质疑、反向推理、举一反三等方面着手,通过行之有效的教学方法,引导学生围绕某一主题开展自主探究和实践操作,以有效促进学生多元思维的形成与发展,实现对学生创新思维的培养,为社会培养优秀人才。
参考文献
[1]李湖南.高中数学教学中培养学生创新思维能力的策略[J].数学学习与研究,2023(31):8-10.
[2]张涛.高中数学教学中培养学生创新思维能力的策略探究[J].数学学习与研究,2023(34):20-22.
[3]徐敏亚.新课标下高中数学教学中对学生创新思维能力的培养策略[J].数学之友,2024(5):75-77.
[4]谯高东.高中数学教学中如何培养学生的创新思维能力[J].学周刊,2024(11):77-79.
[5]韦绍波.高中数学教学中对学生创新性思维能力的培养[J].求知导刊,2021(27):20-21.