创新先导 素养导向

作者简介：陈兴法（1974～），男，汉族，山东临沂人，山东省临沂市兰陵县第十中学，研究方向：数学教育、计算数学。

摘 要：随着信息时代的到来和社会变革的加速，培养学生创造性思维能力已成为数学教育的重要目标之一。高中数学作为一门重要的学科，对学生思维能力的培养有着重要的影响。传统的数学教学很少有机会发展学生的创造性思维。因此，文章旨在探讨高中数学教学中如何培养学生的创造性思维能力，以激发学生的创造性思维能力，实现创新先导和素养导向的教学目标。

关键词：高中数学教学；学生创造性思维能力；培养策略

中图分类号：G633.6   文献标识码：A   文章编号：1673-8918（2024）20-0096-04

随着社会对创新人才的需求日益增长，高中数学教育也面临着重大的挑战和机遇。传统的数学教学模式注重知识的灌输和应试技巧的培养，却忽视了对学生创造性思维的培养。然而，创新能力在现代社会中变得越来越重要，而数学作为一门重要的学科，能够有效培养学生的创造性思维能力。为此，文章将主要探究高中数学教学中对学生创造性思维能力的培养策略，以激发学生的创造性思维，培养他们解决问题的能力。希望通过策略的实施，可以培养出更多具备创新能力的数学人才，使他们为社会发展做出更大的贡献。

一、 高中数学教学中培养学生创造性思维能力的意义

高中数学教学中培养学生创造性思维能力对学生的个人发展和未来职业发展具有重要的意义。这种能力不仅可以提高学生数学水平，还能够培养他们的创新能力、问题解决能力和批判性思维能力，为他们全面发展奠定基础。首先，培养创造性思维能力可以帮助学生提升解决问题的能力。数学是一个充满挑战和抽象概念的学科，培养学生的创造性思维能力可以使他们具备找到问题解决方法的能力。这种能力不仅在数学领域有用，也可以使学生在未来职业和生活中能够独立面对各种复杂问题。其次，提升学生创新能力。数学领域常常需要创新的观点、方法和理论，培养学生的创造性思维能力可以激发他们的创新意识和能力，使他们提出新的想法和解决方案，拓宽学生的思维视野，激发他们对数学的兴趣，并为他们未来成为科学家、工程师和创新者奠定基础。此外，培养批判性思维。创造性思维需要学生具备批判性思维能力，包括评估和分析问题，提出合理的论证和解释。数学是一门严谨的学科，培养学生的创造性思维能力可以帮助他们发展批判性思维，从而更好地理解和评估数学概念和证明过程。再次，促进学科交叉应用。创造性思维能力还可以促进学科的交叉应用。数学与科学、工程等领域密切相关，培养学生的创造性思维能力可以使他们更好地将数学思维方式应用于其他学科，从而更好地解决实际问题。最后，培养自信心和独立思考能力。创造性思维能力可以增强学生的自信心，并鼓励他们独立思考和表达观点，这对学生的个人成长和未来职业发展都非常重要。同时，通过培养创造性思维能力，学生可以培养自信心，愿意尝试新的方法和突破固有的思维模式。

二、 高中数学教学中学生创造性思维能力的培养现状

高中数学教学中学生创造性思维能力的培养仍面临一些挑战。具体如下：第一，在教学内容设计方面。传统的数学课程将重点放在基本概念、公式和解题方法的传授上，而较少关注学生的创造性思维。为了培养学生的创造性思维能力，应设计更多开放性的问题和挑战，鼓励学生运用多种方法和策略来解决问题，培养他们的探索精神和创新意识。第二，在课堂教学方法方面。传统的讲授式教学方法限制了学生的主动参与和创造性思考。创造性思维需要更多的开放性问题、多样化的解决方法和灵活的思维过程。因此，教师可以通过引入更多的开放性问题、探究性学习、项目学习等方式，激发学生的思辨和创新能力，引导学生自主探索和发现数学背后的规律和思维方式。第三，在教师能力方面。教师在培养学生创造性思维能力中扮演着关键的角色，教师需要具备启发式教学和问题导向的教学技巧，引导学生主动探索和提出问题。然而，目前教师在这方面的培训机会相对较少，教育系统需要提供相关的培训和支持，以提升教师的专业能力和教学方法。第四，在评价体系方面。高中数学的考试评价体系一般偏向标准答案和应试技巧的评价，这导致学生更倾向于追求固定答案而缺乏创造性思考。因此，应改革考试评价体系，引入更多的开放性问题和思维能力的评价，激励学生培养创造性思维能力，并减轻学生应试的压力。第五，在学校资源和环境方面。一些学校可能面临师资力量不足、设备条件有限等问题，这限制了学生创造性思维能力的培养。因此，教育部门需要提供更多的教育资源和支持，为学校提供必要的设施和培训，以创造良好的教学环境。第六，在学生自主学习和参与度方面。创造性思维需要学生主动探索和参与。然而，目前一些学生数学学习的兴趣和参与度较低，可能是由于传统教学方法的局限性以及对数学知识的误解。因此，应该鼓励学生主动参与数学竞赛、科研项目和讨论活动，提供多样化的学习机会，以激发学生的创造性思维能力。

三、 创新先导，素养导向——高中数学教学中学生创造性思维能力的培养策略

（一）开设创新课程或俱乐部

通过开设创新课程或俱乐部，可以为学生提供更多的创造性思维培养机会。同时，教师应起到引导和激发学生创造性思维的作用，提供适当的支持和指导，这样可以培养学生的创新意识和问题解决能力，为他们未来的发展打下坚实基础。以高中数学部编版（2019）必修第一册《集合的基本运算》为例：①创设创新项目。设计一个创新项目，要求学生应用所学的集合的基本运算知识来解决实际问题。例如，可以让学生通过调查和研究，利用集合的交、并、差等运算分析某个社区的人口、兴趣爱好等情况，从而得出一些有意义的结论。②引导学生提出问题。鼓励学生在学习过程中提出与集合的基本运算相关的问题。例如，学生可以思考如何用集合的运算表示两个集合的共同元素，或者如何用集合的运算表示两个集合的不同元素等。教师可以引导学生进行讨论，并针对学生提出的问题进行解答和引导。③培养探究精神。鼓励学生在解决问题的过程中采用探究性学习的方法。例如，可以设计一个小组探究活动，让学生合作探索集合的基本运算性质和规律。学生可以通过实例分析和归纳总结，自主发现与集合的基本运算相关的一些重要性质。④拓展应用领域。引导学生将集合的基本运算应用到实际生活和其他学科中。例如，学生可以思考如何用集合的运算表示某个社交网络平台上的关系网，或者如何用集合的运算解决某个实际问题，如交通路线的优化等。⑤提出创造性解决方案。鼓励学生尝试不同的解决方法和策略，并鼓励他们提出新的解决方案。教师可以提供一些挑战性的问题，激发学生的创造性思维，引导他们思考和尝试不同的解决途径。⑥促进学生交流与分享。组织学生进行交流和分享，让他们互相学习和启发。如可以安排小组讨论、报告展示等形式，让学生展示他们的创新思路和解决方案，从而促进他们之间的交流和合作。

（二）引入开放性问题和探究性学习

通过引入开放性问题和探究性学习，可以激发学生的创造性思维能力，并培养他们独立思考、自主探究和解决问题的能力，有助于提高学生的数学思维水平，激发他们的学习兴趣和动力，增强他们的问题解决能力。同时，这种学习方式也能够促进学生批判性思维和创新意识的增强，使数学知识更有意义和实用性。以高中数学部编版（2019）必修第一册《等式性质与不等式性质》为例：①引导学生提出开放性问题。请学生思考并提出关于等式和不等式性质的开放性问题，例如：什么条件下两个等式是等价的？如何解释不等式的意义和图象？讨论这些问题有助于激发学生的思考和探索欲望，培养他们提出问题和解决问题的能力。②开展探究性学习过程。设计一些实际情境或场景，让学生通过实际操作和观察来探究等式和不等式性质。例如，让学生使用平衡杆、秤等物理实验器材，通过调整重物的位置，观察等式和不等式在平衡状态下的关系。这样的探究将帮助学生深入理解等式和不等式的意义和性质，培养他们的观察和实验能力。③鼓励多样化的解题方法。引导学生使用不同的解题方法，例如，代数法、几何法、图形法等。给学生展示和比较不同解法的优缺点，鼓励学生从不同角度思考和解决问题。例如，在讨论等式性质时，可以让学生使用代入和化简、逆运算等多种方法，同时比较不同方法的优劣势，以培养学生思维的灵活性和创新性思维。④提供挑战性问题。在课堂上提供一些有挑战性的问题，鼓励学生尝试使用创新的方法来解决，这些问题可以是开放性的，不设唯一答案，但需要学生进行推理、论证和探索。例如，可以设计一个复杂的等式或不等式问题，要求学生通过多步骤的推导和变换来解决，这样的挑战将提高学生的思考能力和创新思维。

（三）鼓励采用多元化的解决方法

采用多元化的解决方法，可以培养学生独立思考、灵活运用知识和方法的能力。这有助于提高学生的创造性思维能力，并使他们在解决数学问题时更加自信和富有创意。同时，多元化的解决方法也能够让学生发现数学的美妙和实用性，激发他们数学学习的兴趣和动力。以高中数学部编版（2019）必修第一册《指数函数的图象和性质》为例：①多种解法展示。在教学过程中，教师可以引入多种解题方法，例如，代数方法、几何方法、图形化方法等。通过给学生展示和比较不同解法的优劣，鼓励学生从不同角度思考和解决问题。这样可以拓宽学生的思维空间，培养他们寻找多种解决途径的能力。②自主探究和发现。在学习指数函数的图象和性质时，可以引导学生进行自主探究，通过绘制函数图像、调整参数等方式，发现不同的规律和性质。让学生自己发现并总结出关于指数函数的特点和规律，以培养他们的发现问题、解决问题的能力，激发他们的创新思维。③拓展应用领域。在教学中，可以引入一些与指数函数相关的实际问题，让学生将数学知识应用到实际生活和其他学科中。通过分析经济增长模型、人口增长模型、科学实验数据等问题，让学生发现指数函数在不同领域的应用，培养他们的批判性思维和学科交叉能力。④提供挑战性问题。除了传统的习题，教师还可以提供一些有挑战性的问题，鼓励学生尝试使用创新的方法来解决。通过解决这些复杂问题，可以培养学生的问题解决能力和创新思维。

（四）提供实际应用和跨学科项目

通过提供实际应用和跨学科项目，可以激发学生的创造性思维能力，培养他们独立思考、自主探究和解决问题的能力，提高学生的数学思维水平，增强他们的实际问题解决能力和创新意识。同时，通过跨学科项目的参与，学生能够将数学知识与其他学科相结合，更好地理解数学在现实生活中的应用价值。以高中数学部编版（2019）必修第二册《 平面几何中的向量方法》为例：①提供实际应用问题。引入与向量方法相关的实际问题，如建筑设计中的平面布置问题、地图上的尺度变换问题等，让学生运用向量的性质和运算来解决这些问题，培养他们的创造性思维和问题解决能力。例如，让学生分析如何利用向量表示建筑平面布置中的位置关系，以及如何通过向量变换确定地图上的实际距离等。②跨学科项目。鼓励学生参与跨学科项目，将数学与其他学科相结合。例如，在物理学中研究力学问题时，可以让学生运用向量方法来分析和解决问题。学生可以使用向量概念和运算来解释物体的运动和力的作用，理解向量的合成和分解等。通过跨学科项目，学生将学习到的数学知识应用于实际问题中，培养他们的批判性思维和解决问题的能力。③解决实际情境下的几何问题。引导学生在实际情境中运用向量方法解决几何问题。例如，让学生应用向量的性质和运算来解决建筑设计中的平面布置问题，考虑如何最优安排家具或设备，以最大限度利用空间并满足实际需求。这样的情境化问题可以激发学生的创造性思维，培养他们的空间观察力和解决实际问题的能力。④开设创新课程或俱乐部。学校可以开设创新课程或数学俱乐部，提供学生参与创新性思维培养活动的机会。例如，组织学生参加数学建模竞赛、创意设计比赛等，让学生将向量方法与实际问题相结合，培养他们的创新能力和解决复杂问题的能力。通过这些活动，学生将有机会应用数学知识解决实际生活中的问题，培养他们的创造性思维和团队合作能力。

（五）引导学生进行反思

通过引导学生反思，能够培养他们独立思考、质疑和创新能力，这些能力对培养学生的创造性思维非常关键，使他们能够独立思考、发现问题并提出新的解决方案。以高中数学部编版（2019）必修第二册《向量的加法运算》为例：①提出问题引发思考。在讲解向量的加法运算时，引入一些问题，如在不同情境下如何选择合适的加法方法、为什么要使用向量加法等。这些问题可以激发学生思考，并引导他们分析问题的不同方面。②进行案例分析。提供一些实际案例或例题，让学生通过分析和讨论来理解向量加法的概念和应用，引导学生思考每个步骤的意义和影响，分析解决方案的合理性，并提出可能的改进措施。③开展讨论和辩论。安排小组或整体讨论，让学生就向量加法的某个方面展开辩论。例如，讨论几何法和坐标法的优缺点，或讨论不同向量加法规则的适用性。同时鼓励学生提出自己的观点、支持论据，并进行批判性思考，推动他们从多个角度思考问题。④探求证明与推理。鼓励学生尝试证明性质和规律。例如，向量加法的交换律和结合律。通过证明这些性质，学生可以培养批判性思维、逻辑推理和严密的数学表达能力。⑤分析问题和解决方法。引导学生分析在向量加法中可能遇到的问题和困惑，让他们提出解决方案并解释其合理性。引导学生思考如何应对不同的情况和变化，以及如何运用向量加法解决更复杂的问题。

四、 结论

综上所述，高中数学教育不仅应关注学生的数学基础知识，还要培养他们的创造性思维能力。采用创新先导和素养导向的教学方法，学生能够在数学学科中展现创造力，并提升解决问题的能力，这对学生的未来学习、职业和社会生活具有重要影响。

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