創(chuàng)新先導 素養(yǎng)導向

作者簡介：陳興法（1974～），男，漢族，山東臨沂人，山東省臨沂市蘭陵縣第十中學，研究方向：數學教育、計算數學。

摘 要：隨著信息時代的到來和社會變革的加速，培養(yǎng)學生創(chuàng)造性思維能力已成為數學教育的重要目標之一。高中數學作為一門重要的學科，對學生思維能力的培養(yǎng)有著重要的影響。傳統的數學教學很少有機會發(fā)展學生的創(chuàng)造性思維。因此，文章旨在探討高中數學教學中如何培養(yǎng)學生的創(chuàng)造性思維能力，以激發(fā)學生的創(chuàng)造性思維能力，實現創(chuàng)新先導和素養(yǎng)導向的教學目標。

關鍵詞：高中數學教學；學生創(chuàng)造性思維能力；培養(yǎng)策略

中圖分類號：G633.6?? 文獻標識碼：A?? 文章編號：1673-8918（2024）20-0096-04

隨著社會對創(chuàng)新人才的需求日益增長，高中數學教育也面臨著重大的挑戰(zhàn)和機遇。傳統的數學教學模式注重知識的灌輸和應試技巧的培養(yǎng)，卻忽視了對學生創(chuàng)造性思維的培養(yǎng)。然而，創(chuàng)新能力在現代社會中變得越來越重要，而數學作為一門重要的學科，能夠有效培養(yǎng)學生的創(chuàng)造性思維能力。為此，文章將主要探究高中數學教學中對學生創(chuàng)造性思維能力的培養(yǎng)策略，以激發(fā)學生的創(chuàng)造性思維，培養(yǎng)他們解決問題的能力。希望通過策略的實施，可以培養(yǎng)出更多具備創(chuàng)新能力的數學人才，使他們?yōu)樯鐣l(fā)展做出更大的貢獻。

一、 高中數學教學中培養(yǎng)學生創(chuàng)造性思維能力的意義

高中數學教學中培養(yǎng)學生創(chuàng)造性思維能力對學生的個人發(fā)展和未來職業(yè)發(fā)展具有重要的意義。這種能力不僅可以提高學生數學水平，還能夠培養(yǎng)他們的創(chuàng)新能力、問題解決能力和批判性思維能力，為他們全面發(fā)展奠定基礎。首先，培養(yǎng)創(chuàng)造性思維能力可以幫助學生提升解決問題的能力。數學是一個充滿挑戰(zhàn)和抽象概念的學科，培養(yǎng)學生的創(chuàng)造性思維能力可以使他們具備找到問題解決方法的能力。這種能力不僅在數學領域有用，也可以使學生在未來職業(yè)和生活中能夠獨立面對各種復雜問題。其次，提升學生創(chuàng)新能力。數學領域常常需要創(chuàng)新的觀點、方法和理論，培養(yǎng)學生的創(chuàng)造性思維能力可以激發(fā)他們的創(chuàng)新意識和能力，使他們提出新的想法和解決方案，拓寬學生的思維視野，激發(fā)他們對數學的興趣，并為他們未來成為科學家、工程師和創(chuàng)新者奠定基礎。此外，培養(yǎng)批判性思維。創(chuàng)造性思維需要學生具備批判性思維能力，包括評估和分析問題，提出合理的論證和解釋。數學是一門嚴謹的學科，培養(yǎng)學生的創(chuàng)造性思維能力可以幫助他們發(fā)展批判性思維，從而更好地理解和評估數學概念和證明過程。再次，促進學科交叉應用。創(chuàng)造性思維能力還可以促進學科的交叉應用。數學與科學、工程等領域密切相關，培養(yǎng)學生的創(chuàng)造性思維能力可以使他們更好地將數學思維方式應用于其他學科，從而更好地解決實際問題。最后，培養(yǎng)自信心和獨立思考能力。創(chuàng)造性思維能力可以增強學生的自信心，并鼓勵他們獨立思考和表達觀點，這對學生的個人成長和未來職業(yè)發(fā)展都非常重要。同時，通過培養(yǎng)創(chuàng)造性思維能力，學生可以培養(yǎng)自信心，愿意嘗試新的方法和突破固有的思維模式。

二、 高中數學教學中學生創(chuàng)造性思維能力的培養(yǎng)現狀

高中數學教學中學生創(chuàng)造性思維能力的培養(yǎng)仍面臨一些挑戰(zhàn)。具體如下：第一，在教學內容設計方面。傳統的數學課程將重點放在基本概念、公式和解題方法的傳授上，而較少關注學生的創(chuàng)造性思維。為了培養(yǎng)學生的創(chuàng)造性思維能力，應設計更多開放性的問題和挑戰(zhàn)，鼓勵學生運用多種方法和策略來解決問題，培養(yǎng)他們的探索精神和創(chuàng)新意識。第二，在課堂教學方法方面。傳統的講授式教學方法限制了學生的主動參與和創(chuàng)造性思考。創(chuàng)造性思維需要更多的開放性問題、多樣化的解決方法和靈活的思維過程。因此，教師可以通過引入更多的開放性問題、探究性學習、項目學習等方式，激發(fā)學生的思辨和創(chuàng)新能力，引導學生自主探索和發(fā)現數學背后的規(guī)律和思維方式。第三，在教師能力方面。教師在培養(yǎng)學生創(chuàng)造性思維能力中扮演著關鍵的角色，教師需要具備啟發(fā)式教學和問題導向的教學技巧，引導學生主動探索和提出問題。然而，目前教師在這方面的培訓機會相對較少，教育系統需要提供相關的培訓和支持，以提升教師的專業(yè)能力和教學方法。第四，在評價體系方面。高中數學的考試評價體系一般偏向標準答案和應試技巧的評價，這導致學生更傾向于追求固定答案而缺乏創(chuàng)造性思考。因此，應改革考試評價體系，引入更多的開放性問題和思維能力的評價，激勵學生培養(yǎng)創(chuàng)造性思維能力，并減輕學生應試的壓力。第五，在學校資源和環(huán)境方面。一些學校可能面臨師資力量不足、設備條件有限等問題，這限制了學生創(chuàng)造性思維能力的培養(yǎng)。因此，教育部門需要提供更多的教育資源和支持，為學校提供必要的設施和培訓，以創(chuàng)造良好的教學環(huán)境。第六，在學生自主學習和參與度方面。創(chuàng)造性思維需要學生主動探索和參與。然而，目前一些學生數學學習的興趣和參與度較低，可能是由于傳統教學方法的局限性以及對數學知識的誤解。因此，應該鼓勵學生主動參與數學競賽、科研項目和討論活動，提供多樣化的學習機會，以激發(fā)學生的創(chuàng)造性思維能力。

三、 創(chuàng)新先導，素養(yǎng)導向——高中數學教學中學生創(chuàng)造性思維能力的培養(yǎng)策略

（一）開設創(chuàng)新課程或俱樂部

通過開設創(chuàng)新課程或俱樂部，可以為學生提供更多的創(chuàng)造性思維培養(yǎng)機會。同時，教師應起到引導和激發(fā)學生創(chuàng)造性思維的作用，提供適當的支持和指導，這樣可以培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和問題解決能力，為他們未來的發(fā)展打下堅實基礎。以高中數學部編版（2019）必修第一冊《集合的基本運算》為例：①創(chuàng)設創(chuàng)新項目。設計一個創(chuàng)新項目，要求學生應用所學的集合的基本運算知識來解決實際問題。例如，可以讓學生通過調查和研究，利用集合的交、并、差等運算分析某個社區(qū)的人口、興趣愛好等情況，從而得出一些有意義的結論。②引導學生提出問題。鼓勵學生在學習過程中提出與集合的基本運算相關的問題。例如，學生可以思考如何用集合的運算表示兩個集合的共同元素，或者如何用集合的運算表示兩個集合的不同元素等。教師可以引導學生進行討論，并針對學生提出的問題進行解答和引導。③培養(yǎng)探究精神。鼓勵學生在解決問題的過程中采用探究性學習的方法。例如，可以設計一個小組探究活動，讓學生合作探索集合的基本運算性質和規(guī)律。學生可以通過實例分析和歸納總結，自主發(fā)現與集合的基本運算相關的一些重要性質。④拓展應用領域。引導學生將集合的基本運算應用到實際生活和其他學科中。例如，學生可以思考如何用集合的運算表示某個社交網絡平臺上的關系網，或者如何用集合的運算解決某個實際問題，如交通路線的優(yōu)化等。⑤提出創(chuàng)造性解決方案。鼓勵學生嘗試不同的解決方法和策略，并鼓勵他們提出新的解決方案。教師可以提供一些挑戰(zhàn)性的問題，激發(fā)學生的創(chuàng)造性思維，引導他們思考和嘗試不同的解決途徑。⑥促進學生交流與分享。組織學生進行交流和分享，讓他們互相學習和啟發(fā)。如可以安排小組討論、報告展示等形式，讓學生展示他們的創(chuàng)新思路和解決方案，從而促進他們之間的交流和合作。

（二）引入開放性問題和探究性學習

通過引入開放性問題和探究性學習，可以激發(fā)學生的創(chuàng)造性思維能力，并培養(yǎng)他們獨立思考、自主探究和解決問題的能力，有助于提高學生的數學思維水平，激發(fā)他們的學習興趣和動力，增強他們的問題解決能力。同時，這種學習方式也能夠促進學生批判性思維和創(chuàng)新意識的增強，使數學知識更有意義和實用性。以高中數學部編版（2019）必修第一冊《等式性質與不等式性質》為例：①引導學生提出開放性問題。請學生思考并提出關于等式和不等式性質的開放性問題，例如：什么條件下兩個等式是等價的？如何解釋不等式的意義和圖象？討論這些問題有助于激發(fā)學生的思考和探索欲望，培養(yǎng)他們提出問題和解決問題的能力。②開展探究性學習過程。設計一些實際情境或場景，讓學生通過實際操作和觀察來探究等式和不等式性質。例如，讓學生使用平衡桿、秤等物理實驗器材，通過調整重物的位置，觀察等式和不等式在平衡狀態(tài)下的關系。這樣的探究將幫助學生深入理解等式和不等式的意義和性質，培養(yǎng)他們的觀察和實驗能力。③鼓勵多樣化的解題方法。引導學生使用不同的解題方法，例如，代數法、幾何法、圖形法等。給學生展示和比較不同解法的優(yōu)缺點，鼓勵學生從不同角度思考和解決問題。例如，在討論等式性質時，可以讓學生使用代入和化簡、逆運算等多種方法，同時比較不同方法的優(yōu)劣勢，以培養(yǎng)學生思維的靈活性和創(chuàng)新性思維。④提供挑戰(zhàn)性問題。在課堂上提供一些有挑戰(zhàn)性的問題，鼓勵學生嘗試使用創(chuàng)新的方法來解決，這些問題可以是開放性的，不設唯一答案，但需要學生進行推理、論證和探索。例如，可以設計一個復雜的等式或不等式問題，要求學生通過多步驟的推導和變換來解決，這樣的挑戰(zhàn)將提高學生的思考能力和創(chuàng)新思維。

（三）鼓勵采用多元化的解決方法

采用多元化的解決方法，可以培養(yǎng)學生獨立思考、靈活運用知識和方法的能力。這有助于提高學生的創(chuàng)造性思維能力，并使他們在解決數學問題時更加自信和富有創(chuàng)意。同時，多元化的解決方法也能夠讓學生發(fā)現數學的美妙和實用性，激發(fā)他們數學學習的興趣和動力。以高中數學部編版（2019）必修第一冊《指數函數的圖象和性質》為例：①多種解法展示。在教學過程中，教師可以引入多種解題方法，例如，代數方法、幾何方法、圖形化方法等。通過給學生展示和比較不同解法的優(yōu)劣，鼓勵學生從不同角度思考和解決問題。這樣可以拓寬學生的思維空間，培養(yǎng)他們尋找多種解決途徑的能力。②自主探究和發(fā)現。在學習指數函數的圖象和性質時，可以引導學生進行自主探究，通過繪制函數圖像、調整參數等方式，發(fā)現不同的規(guī)律和性質。讓學生自己發(fā)現并總結出關于指數函數的特點和規(guī)律，以培養(yǎng)他們的發(fā)現問題、解決問題的能力，激發(fā)他們的創(chuàng)新思維。③拓展應用領域。在教學中，可以引入一些與指數函數相關的實際問題，讓學生將數學知識應用到實際生活和其他學科中。通過分析經濟增長模型、人口增長模型、科學實驗數據等問題，讓學生發(fā)現指數函數在不同領域的應用，培養(yǎng)他們的批判性思維和學科交叉能力。④提供挑戰(zhàn)性問題。除了傳統的習題，教師還可以提供一些有挑戰(zhàn)性的問題，鼓勵學生嘗試使用創(chuàng)新的方法來解決。通過解決這些復雜問題，可以培養(yǎng)學生的問題解決能力和創(chuàng)新思維。

（四）提供實際應用和跨學科項目

通過提供實際應用和跨學科項目，可以激發(fā)學生的創(chuàng)造性思維能力，培養(yǎng)他們獨立思考、自主探究和解決問題的能力，提高學生的數學思維水平，增強他們的實際問題解決能力和創(chuàng)新意識。同時，通過跨學科項目的參與，學生能夠將數學知識與其他學科相結合，更好地理解數學在現實生活中的應用價值。以高中數學部編版（2019）必修第二冊《 平面幾何中的向量方法》為例：①提供實際應用問題。引入與向量方法相關的實際問題，如建筑設計中的平面布置問題、地圖上的尺度變換問題等，讓學生運用向量的性質和運算來解決這些問題，培養(yǎng)他們的創(chuàng)造性思維和問題解決能力。例如，讓學生分析如何利用向量表示建筑平面布置中的位置關系，以及如何通過向量變換確定地圖上的實際距離等。②跨學科項目。鼓勵學生參與跨學科項目，將數學與其他學科相結合。例如，在物理學中研究力學問題時，可以讓學生運用向量方法來分析和解決問題。學生可以使用向量概念和運算來解釋物體的運動和力的作用，理解向量的合成和分解等。通過跨學科項目，學生將學習到的數學知識應用于實際問題中，培養(yǎng)他們的批判性思維和解決問題的能力。③解決實際情境下的幾何問題。引導學生在實際情境中運用向量方法解決幾何問題。例如，讓學生應用向量的性質和運算來解決建筑設計中的平面布置問題，考慮如何最優(yōu)安排家具或設備，以最大限度利用空間并滿足實際需求。這樣的情境化問題可以激發(fā)學生的創(chuàng)造性思維，培養(yǎng)他們的空間觀察力和解決實際問題的能力。④開設創(chuàng)新課程或俱樂部。學校可以開設創(chuàng)新課程或數學俱樂部，提供學生參與創(chuàng)新性思維培養(yǎng)活動的機會。例如，組織學生參加數學建模競賽、創(chuàng)意設計比賽等，讓學生將向量方法與實際問題相結合，培養(yǎng)他們的創(chuàng)新能力和解決復雜問題的能力。通過這些活動，學生將有機會應用數學知識解決實際生活中的問題，培養(yǎng)他們的創(chuàng)造性思維和團隊合作能力。

（五）引導學生進行反思

通過引導學生反思，能夠培養(yǎng)他們獨立思考、質疑和創(chuàng)新能力，這些能力對培養(yǎng)學生的創(chuàng)造性思維非常關鍵，使他們能夠獨立思考、發(fā)現問題并提出新的解決方案。以高中數學部編版（2019）必修第二冊《向量的加法運算》為例：①提出問題引發(fā)思考。在講解向量的加法運算時，引入一些問題，如在不同情境下如何選擇合適的加法方法、為什么要使用向量加法等。這些問題可以激發(fā)學生思考，并引導他們分析問題的不同方面。②進行案例分析。提供一些實際案例或例題，讓學生通過分析和討論來理解向量加法的概念和應用，引導學生思考每個步驟的意義和影響，分析解決方案的合理性，并提出可能的改進措施。③開展討論和辯論。安排小組或整體討論，讓學生就向量加法的某個方面展開辯論。例如，討論幾何法和坐標法的優(yōu)缺點，或討論不同向量加法規(guī)則的適用性。同時鼓勵學生提出自己的觀點、支持論據，并進行批判性思考，推動他們從多個角度思考問題。④探求證明與推理。鼓勵學生嘗試證明性質和規(guī)律。例如，向量加法的交換律和結合律。通過證明這些性質，學生可以培養(yǎng)批判性思維、邏輯推理和嚴密的數學表達能力。⑤分析問題和解決方法。引導學生分析在向量加法中可能遇到的問題和困惑，讓他們提出解決方案并解釋其合理性。引導學生思考如何應對不同的情況和變化，以及如何運用向量加法解決更復雜的問題。

四、 結論

綜上所述，高中數學教育不僅應關注學生的數學基礎知識，還要培養(yǎng)他們的創(chuàng)造性思維能力。采用創(chuàng)新先導和素養(yǎng)導向的教學方法，學生能夠在數學學科中展現創(chuàng)造力，并提升解決問題的能力，這對學生的未來學習、職業(yè)和社會生活具有重要影響。

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