高中数学教学中学生创造性思维培养策略研究

作者: 杨小军

摘 要:文章探讨了在高中数学教学中,培养学生创造性思维能力的有效策略。针对当前教学中存在的应试教育的束缚、数学知识的抽象性以及时间和课程进度压力等难点,提出了相应的解决方案。文章从引导多元解题思维、运用形象化和具体化策略、优化教学设计与课堂节奏三个方面入手,帮助学生打破了标准化思维,提升了数学学习中的创新能力。通过培养学生在解题中的发散思维、跨学科联系以及自主探究能力,教师也能够在保障教学进度的同时,有效激发学生的创造性思维潜力。

关键词:高中数学;数学教学;创造性思维;教学策略

中图分类号:G633.6   文献标识码:A   文章编号:1673-8918(2024)51-0074-03

随着教育改革在当前教学阶段的不断深入,培养学生的创造性思维能力已成为新时代教学的重要目标之一。然而受到传统应试教育模式的影响,在实际的高中数学教学中,部分教师过于强调标准答案和解题技巧的教授,导致学生的思维模式局限,难以发展创新能力,再加上数学学科的知识抽象性以及课堂教学的时间限制,也阻碍了学生的创造性思维能力培养。因此如何在现有的教育体系下,优化教学设计,突破限制,成为当下教师亟须解决的问题,文章旨在针对这些难点提出有效的教学策略,以帮助学生在数学学习中培养创造性思维能力。

一、 高中数学教学中学生创造性思维能力的培养意义

(一)激发学习兴趣与动机

在高中数学教学中,很多学生往往会因为其难度较大而失去兴趣,但通过培养学生的创造性思维能力,为学生设计出更具有挑战性和趣味性强的学习任务,可以有效提升学生在课堂学习中的参与感。例如在教学过程中,教师可以鼓励学生对同一道题目通过多种方式进行解题,突破传统的解题思路,探究不同的推导方式,带动学习氛围,激发更多学生的好奇心,让学生逐渐感受到数学不仅仅是公式和定理的堆砌,从而积极主动参与到数学学习中来。或是引入与现实生活相关的问题,结合数学知识进行实际应用,让学生感受到数学的实际价值,提高数学学习的趣味性,进一步增强学生的学习动机,推动学生主动探索知识,逐步培养出解决问题的创造性思维。

(二)促进综合素质发展

在高中数学教学中培养学生的创造性思维能力,除了能激发学生的内在学习动机,还能促进学生的综合素养发展。因为创造性思维的核心在于鼓励学生从不同角度看待问题,那么教师在讲解函数图像的变换、几何问题的空间想象以及数列的递推关系时,都可以鼓励学生从不同角度进行分析,提出多种解题方案,既培养了学生的数学逻辑思维,也提升了抽象思维与空间想象能力。此外,创造性思维能力的训练,还可以提高学生的批判性思维,当学生在思考问题时,创造性思维能够引领学生不再局限于单一的解题思路,而是从全局出发考虑多个因素、分析优劣,做出最优决策,随着这种思维习惯的逐步养成,学生也能够更好地适应不同的学习环境以及题目变式。

二、 高中数学教学中学生创造性思维能力的培养难点

(一)应试教育的束缚

在当前的教育体制下,高中数学仍然以高考为导向,学生和教师都面临巨大的成绩压力,为了在高考中取得高分,学生大多倾向于依赖固定的解题套路和标准化的答案,在一定程度上限制了创造性思维的发展,尤其是在高考数学的题目中,尽管有一定的创新题型,但大多数题目仍然围绕标准的知识点展开,使得学生更加关注如何高效地记忆公式和熟练掌握解题技巧,而非探索不同的解题方法。教师在备考过程中,也更多的是教学生如何快速找到最优解,避免思维发散带来的解题时间浪费。在二者因素的影响下,学生的创造性思维容易被应试要求压抑,导致在学习中缺乏独立思考的机会,甚至害怕尝试新的解题方式。

(二)数学知识的抽象性

高中数学作为一门高度逻辑化的学科,涉及函数、极限、导数、数列等多种复杂的抽象概念,对很多学生来说都难以直观地理解和掌握。比如函数的图像变化、导数的求解过程以及数列的递推关系,都需要学生具备较强的逻辑推理能力和抽象思维,然而学生在面对这些抽象的数学知识时往往只会依赖公式和定理的直接应用,缺乏深入思考背后原理的动力。这种学习方式虽然有助于快速掌握基本技巧,但也阻碍了学生独立探索和创新解题的能力。此外,如何将这些复杂的数学概念形象化、通俗化,也是教师在讲解时面临的难点之一。比如在几何教学中,要求学生能够在脑海中建立立体图形并进行旋转切割,对缺乏空间感知能力的学生来说尤为困难。

(三)时间和课程进度的压力

高中数学课程的内容具有广泛且知识点密集的特点,教师需要在有限的教学时间内完成繁重的教学任务,这种教学压力使得部分教师往往会选择更为直接高效的讲解方法,重点强调如何快速掌握解题技巧和应对考试,而没有足够的时间去引导学生进行深入思考与探索。尤其是学生在高三备考阶段,其学习时间被严格规划,教师也更倾向于通过反复地练习和讲评来提升学生的学习能力,而非花时间培养学生的创造性思维能力。此外,由于课程进度的紧迫性,教师也很难兼顾学生基础知识的传授和思维能力的提升,使得创造性思维的培养常常被忽略,对学生来说也面临大量的作业和考试复习,难以在紧张的学习节奏中抽出时间进行自主思考和发散性解题。

三、 高中数学教学中学生创造性思维能力的培养策略

(一)引导多元解题思维

应试教育的压力使得学生和教师都更注重标准化答案和解题技巧,限制了学生的创造性思维发展。为了打破这种限制,教师可以在课堂中有意识地引入多解题目,让学生通过不同的解法解决问题,避免依赖唯一的标准答案。

比如教师在教学解方程或几何证明题的内容时,可以鼓励学生思考不同的证明路径,运用不同的数学工具如几何法、代数法或向量法,拓宽学生的思维广度,帮助学生从多个角度理解数学问题的本质,思考具有多种可能性的解题方案,逐渐摆脱对题目单一解法的依赖,从而形成更加开放和灵活的思维模式,为创造性思维能力的形成打下基础。

与此同时,教师需要鼓励学生对已经掌握的解题方法进行反思和质疑,促使学生思考还有没有其他的解决方案和优化路径?例如当学生掌握了一种特定的解题方法后,可以引导学生思考该方法的适用性,分析这种解题方法有何优点和局限性,并探讨是否存在更加简洁或高效的解决方法,逐步引导学生打破应试教育中标准化答案的桎梏,增强创新意识和问题解决能力。

此外,除了重视学生的考试成绩,教师还可以通过过程性评价,比如学生的课堂表现、思维过程以及课后探究等方面,来激发学生的学习兴趣。关注学生在学习过程中的思维发展和创新表现,帮助学生摆脱分数的压力,在较为轻松的学习环境下更自如地进行发散性思维,勇敢尝试不同的解法并探索新的教学思路。这种宽松的评价机制也能够促进学生创造性思维的发展,增强学生对数学学习的兴趣,为学生创造一个既有挑战性又充满创造力的学习环境,有效培养学生的多元解题思维和创新能力。

(二)运用形象化和具体化策略

针对高中数学的抽象性知识,教师可以通过形象化和具体化的策略帮助学生突破这一障碍,使得复杂的数学概念更具可视性和实际意义。对函数、数列、导数等抽象的数学知识,教师可以通过图形、模型或动态演示等多种方式帮助学生直观地理解这些知识点。

例如,在讲解导数这一概念时,单靠文字描述和公式推导让学生难以真正理解其几何意义。此时,教师可以借助教学软件,动态展示函数曲线的变化过程以及切线斜率如何随之演变,让学生通过可视化的方式形象地感受到导数在几何中的应用,帮助学生理解导数作为变化率的本质,同时通过视觉上的冲击,激发学生对导数的学习兴趣,并促使学生在此基础上进行更深层次的创造性思考。

此外,教师还可以设计与现实生活紧密相关的数学问题,从更加生活化的角度,将抽象的数学知识点进行具象化呈现,使学生能够将理论知识与实际生活联系起来。例如,教师在讲授几何变换时,可以将数学问题与建筑设计相结合,利用多媒体技术模拟建筑物在平移、旋转、缩放等几何变换中的表现,帮助学生在脑海中构建几何变换的数学原理。也可以将数学与其他学科知识进行结合,比如分析建筑物的受力状态,解释几何物中的平移或旋转,帮助学生在具体情境中理解数学抽象概念的实际应用,进一步加深学生对该知识点的理解与掌握,促进创造性思维能力的提升。

对那些较为抽象、难以通过简单例子解释的知识点,教师可以设计开放性探究任务,鼓励学生自主探索。例如,在学习函数的极值时,教师可以提出开放性的问题,让学生借助数学实验进行研究,观察不同函数在不同条件下的极值变化。让学生能更直观地感知函数极值点的性质和变化规律,还能在探究过程中体会到数学思维的乐趣,有效激发学生在解题过程中进行发散性思维和创造性思考,更加主动地构建自己的知识体系,从而逐步形成创造性思维。

(三)优化教学内容与课堂节奏

由于时间和课程进度的压力,创造性思维的培养常常受到限制,因此教师在设计高中数学教学时需要优化教学内容与课堂节奏,精简不必要的知识传授环节,将时间集中在核心知识点和关键思维能力的培养上。

例如,在讲解某一知识模块时,教师可以减少对机械性解题步骤的详细讲解,尤其是那些通过重复练习可以掌握的简单操作,而是将重点放在知识点背后的数学思想上,更多地引导学生思考其原理和应用场景,促使学生从更深层次上理解数学知识,为创造性思维提供更多空间和机会。

为了在不影响高中数学课程进度的前提下,还能培养学生的创新思维能力,教师可以通过布置课外探究任务的形式来延伸课堂的学习内容。比如可以为学生设置一些具有挑战性的数学竞赛题目,鼓励学生在课后进行自主探究与思考,利用课余时间尝试独立解决问题,锻炼学生的发散性思维并引导学生超越传统的应试思维模式。

与此同时,教师还需要进行合理的时间分配,保证课程进度与创新能力的培养达到平衡状态。让学生进行自由分组,通过小组讨论开放性问题,让学生之间进行互动,促使学生在不同的思路碰撞下激发更多的解题灵感,以这种课堂内外的有机结合方式,实现基础知识的牢固掌握,为学生提供足够的时间和空间进行思考与创造。

再设计一些趣味性较强的题目,以寓教于乐的方式引导学生学会从多个角度思考看待问题。例如在几何题目中,可以鼓励学生通过代数、向量或坐标几何的方法解决同一个问题,考多种不同的解题途径,培养学生灵活应对问题的能力,让学生在比较不同解法的过程中拓展创造性思维能力,摆脱惯性思维的限制。

四、 结论

总之,在高中数学教学中培养学生的创造性思维能力具有诸多优势,尽管当前的应试教育压力和时间的限制仍然存在,但通过合理的教学设计和课外探究任务的布置以及创新性教学方法的实施,创造性思维的培养完全可以与教学进度并行,有效实现新时期教学目标。未来的数学教育应更加注重学生思维的多样性与创造性,帮助学生在解决更复杂的题目时具备更强的创新能力与适应性。

参考文献:

[1]梁海芳.高中数学教学中学生创造性思维能力的培养策略分析[J].俪人(教师),2016(8):131.

[2]杨红.高中数学教学中学生创造性思维能力的培养策略研究[J].数学学习与研究,2023(35):2-4.

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[4]王建梅.浅谈高中数学教学中创造性思维能力的培养[J].新课程,2019(15):191.

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