新高考背景下的普通高中數學情景式教學中的創新思維訓練研究

課題項目：本文系廣西教育科學“十四五”規劃2023年度青少年拔尖創新人才培養專項課題“新高考背景下的普通高中數學情景式教學中的創新思維訓練研究”（立項課題編號：2023ZJY1388）的研究成果。

教育改革的不斷深化和新高考制度的推行，為普通高中數學教學帶來了新的挑戰與機遇。新高考不僅關注學生對基礎知識的掌握情況，還重視其創新思維與實踐能力的發展。在這一背景下，如何優化教學方式，有效培養學生的創新思維，成為數學教育領域亟待解決的問題。傳統數學教學過于重視知識的傳授與解題技巧的講解，忽視了學生創新能力的培養。新高考背景下，數學教師必須轉變觀念，注重培養學生的創新精神與實踐能力。情景式教學作為一種以學生為中心、強調實踐與應用的教學方法，近年來在數學教學中越來越受重視。它強調通過創設真實或模擬的教學情景，引導學生在解決問題的過程中主動思考，從而有效培養學生的創新思維。情景式教學不僅能夠激發學生的學習興趣，提高其學習積極性，還能培養學生的批判性思維、問題解決能力和團隊協作能力，為學生的全面發展奠定堅實基礎。在新高考背景下，如何在普通高中數學課堂中有效實施情景式教學，以訓練學生的創新思維，是一個值得深入探討的課題。本研究以此為出發點，對高中數學情景式教學中的創新思維訓練原則及策略進行了深入探究。

一、新高考背景下普通高中數學情景式教學中的創新思維訓練原則

（一）針對性

針對性原則強調教師在教學過程中，要根據學生的個體差異、教學內容的特點以及教學目標的需求，采取有差異、有選擇、有重點的教學策略。這種針對性不僅體現在對不同學生的差異化教學上，還體現在對教學內容的精準把握和對教學方法的靈活選擇上[]。在新高考背景下，高中數學教師在運用情景式教學培養學生的創新思維時，需要根據教學大綱和學生的實際需求，精選具有代表性、典型性和啟發性的教學內容。同時，在教學過程中，教師要明確教學重點和難點，并采取相應的措施進行突破，將數學知識與現實生活有機結合，創設貼近學生生活的數學情景，以此激發學生的學習興趣。

（二）思辨性

思辨性原則強調教師在教學中要引導學生對數學問題進行深入思考和分析，以此培養學生的邏輯思維、批判性思維和創造性思維能力。該原則的核心在于激發學生的思維活力，使學生在面對數學問題時能夠主動思考和探索，從而加深學生對數學知識的理解[2]。在以創新思維能力培養為目標的教學中，教師要通過設計具有挑戰性和啟發性的問題，引導學生進入數學情景，激發學生的學習興趣，并鼓勵學生從不同角度思考問題，以此培養學生的多角度思維和發散思維。此外，在解決數學問題的過程中，教師可以問題為媒介，引導學生運用邏輯推理的方法，逐步推導出問題的解決方案，或鼓勵學生對解題思路、解題方法和解題結果進行批判性反思，培養學生的批判性思維和自我評估能力。

二、新高考背景下普通高中數學情景式教學中的創新思維訓練策略

（一）以問題情景激發學生思維

在數學教學中，教師要根據教學內容和目標，創設包含數學問題或數學概念的情景。這種情景通常與學生日常生活、實際問題等相關，能激發學生的學習興趣，引導學生主動思考和探索，培養學生的創新思維和實踐能力[3]。在新高考背景下，高考數學題目更重視考查學生的創新思維能力，為此，高中數學教師要改變傳統教學模式，重視激發學生的思維，讓學生在面對問題時，能夠深入思考和全面分析，并靈活應用所學知識解決問題。在問題情景的引導下，學生能夠逐漸形成更加嚴謹的思考模式。

在教學中，高中數學教師要立足教學主題，分析和整理教學內容，并圍繞學生的生活經驗、認知特征創設問題情景，設計基于問題情景的思維活動，以此培養學生的創新思維能力[4]。以“隨機抽樣”一課的教學為例，本課主要包括調查方法、隨機抽樣類型、樣本與總體關系、數據獲取途徑等內容。教師在教學中需要引入具體實例，讓學生理解隨機抽樣的必要性和重要性，同時幫助學生掌握抽簽法和隨機數法，理解放回簡單隨機抽樣和不放回簡單隨機抽樣的區別，掌握如何通過分層隨機抽樣得到更準確的結果。學生需要在本課學習中增強個人問題提出與解決能力、批判性思維能力、創造性思維能力等，具體如下。

1.學生要能夠結合現實生活提出具有一定價值的統計問題，并設計恰當的抽樣方案來解決問題。2.學生要能夠對樣本的代表性、抽樣方法的恰當性等進行批判性思考。3.學生要能夠靈活運用所學的統計知識，創造性地提出新的抽樣方法或改進現有的抽樣方案。

基于此，教師可創設如下問題情景：一個學校計劃對全校1000名學生進行一次關于學習滿意度的問卷調查，以了解學生對教學內容、教師教學方法、學校設施等方面的意見。為了確保調查結果具有較強代表性和公正性，學校決定采用隨機抽樣的方法來選擇參與調查的學生。而你作為數學小組的一員，被要求設計一個既高效又富有創新性的隨機抽樣方案，該方案需要滿足以下條件。

1.能確保樣本的代表性：所選樣本應能夠充分全面反映學生的意見。2.能提高抽樣效率：在有限的時間內，盡可能快地完成抽樣工作。3.具有創新元素：具有一定的創新性，可利用一些現代科技手段。上述問題情景直觀展示了研究背景與目標，要求學生結合生活經驗分析多種統計方法，并鼓勵學生發揮想象力，設計創新的抽樣方案。

（二）以直觀情景豐富學生感知體驗

在教學中，教師可通過圖形、圖像、動畫、實物模型等直觀手段展示數學概念和原理，這種教學方式能夠讓學生更直觀地理解數學知識，豐富學生的感知體驗[5]。在直觀情景的引導下，學生能夠更加深入地感知和理解數學知識，從而提升思維能力。部分數學問題抽象性和邏輯性較強，教師借助直觀情景能夠幫助學生將這些數學問題具體化，從而讓他們更容易找到解決問題的方法。在以創新思維訓練為目標的教學中，高中數學教師要先根據教學內容確定直觀情景的主題與內容，并利用直觀手段創設直觀情景或設計直觀任務，隨后引導學生基于觀察、感知、思考等，用數學語言表達與交流，從而讓學生對相關知識形成直觀的認識[6]

以“簡單幾何體的表面積與體積”一課的教學為例，本課主要內容包括幾何體的表面積、幾何體的體積等。本課的學習要求學生具備一定的空間想象能力、公式推導與應用能力、邏輯思維能力等，掌握轉化與化歸思想。為此，教師可創設以“幾何體的奇妙世界一一探索表面積與體積的奧秘”為主題的直觀情景。在該情景中，教師可提前準備各種形狀的幾何體，如圓柱、圓錐、球體、棱柱等，利用多媒體展臺，展示動態的幾何體演變過程，并提出如下問題：

1.你們知道這些幾何體是如何通過平面圖形演變而來的嗎？2.為了了解這些幾何體的表面積和體積，你將如何觀察與測量？

問題1旨在引導學生從立體的角度思考平面圖形與幾何體之間的關系。問題2旨在引導學生通過觀察、觸摸、測量等，以平面圖形面積計算為出發點思考幾何體的表面積和體積計算公式，從而培養學生的公式推導能力。在此基礎上，為了有效培養學生的創新思維能力，教師可設計如下活動任務。

任務一：幾何體變形記

該任務要求學生想象一個幾何體在空間中變形

（如拉伸、壓縮、旋轉等）的過程，思考這個變形過程對幾何體的表面積和體積有什么影響，同時要求學生畫出變形前后的幾何體，并計算出變形前后幾何體的表面積和體積。

任務二：組合體表面積與體積

該任務要求學生用給定的簡單幾何體組成一個復雜的幾何體，并計算出這個組合體的表面積和體積。學生需要畫出組合體，并詳細解釋計算過程。

上述任務中，任務一旨在培養學生的空間想象能力，讓學生更好地理解幾何體的表面積和體積與形狀之間的關系，培養創新思維和解決問題的能力；任務二注重培養學生的組合思維和創新能力。通過動手實踐，學生可以創造出各種形狀獨特的組合體，并明白如何計算這些復雜幾何體的表面積和體積。該過程不僅能鍛煉學生的計算能力，還能培養學生的創新思維和創造能力。

（三）以變式情景促進學生思維發展

變式情景通過變換問題的呈現方式，能使學生學會靈活運用所學知識，進行深度思考。教師借助變式情景開展教學，不僅能夠幫助學生鞏固所學知識，還能激發學生的探索欲望，促進學生思維的發展。在創設變式情景的過程中，教師要先選定一個具有代表性、典型性的數學問題作為基礎，該問題要涉及某個重要的數學概念、原理或方法。隨后，在選定問題的基礎上，教師要通過改變條件、結論、形式或背景等方式，創設一系列聯系緊密但難度和表述方式不同的變式情景，以此培養學生的思維能力。

以“空間點、直線、平面之間的位置關系”一課的教學為例，圍繞創新思維訓練，教師要注重培養學生的空間想象能力、邏輯推理能力、轉化與遷移能力，讓學生學會根據給定的條件，在腦海中構建相應的空間圖形，并準確判斷點、直線、平面之間的位置關系，掌握基本的幾何知識，同時能夠將復雜的問題轉化為已知的基本問題來解決?；诖耍處熆稍O計如下基礎訓練題目與變式題目。

基礎題：已知直線 a 和直線 b 在平面 α 內，點P 在直線 a 上，點 Q 在直線 b 上，且直線 ?_a 與直線b 不相交。請判斷點 P 、 Q 以及平面 α 外的一點 R 能否確定一個平面，并說明理由。

變式題：已知平面 α 與平面 β 相交于直線 l 直線 a 在平面 α 內，直線 b 在平面 β 內，且直線 a 與直線 b 不相交。請判斷直線 a 和直線 b 以及平面 α β 外的一點 M 能否確定一個平面，并說明理由。

上述基礎題能幫助學生加深對點、直線、平面之間基本位置關系的理解，培養學生的空間想象能力和邏輯推理能力；變式題能提升學生的空間思維能力和問題解決能力，培養學生的創新思維，讓學生掌握空間幾何復雜問題的處理方法，提高學生解題的靈活性和準確性。

三、總結

新高考背景下，高中數學情景式教學在培養學生創新思維方面具有獨特價值與重要作用。本研究通過系統的理論梳理與實踐觀察，驗證了情景式教學在激發學生數學學習興趣、培養學生批判性思維與問題解決能力方面的顯著成效。因此，在新高考背景下，高中數學教師要遵循針對性原則和思辨性原則，創設問題情景、直觀情景和變式情景，積極開展情景式教學，有效培養學生的創新思維。

[參考文獻]

[1］李永彬.深度教學理念下的高中數學課堂改革方向[J].家長，2025（5）：61-63.

[2］石雪，尤作軍.問題驅動視角下的高中數學概念教學研究［J].數理化解題研究，2025（3）：53-55.

[3］林波.基于高中生批判性思維培養的“PBL”情景教學模式實踐研究[J].數理化解題研究，2024（30）：23-25.

[4］崔少勇，吳紅霞.新課改理念下高中數學高效課堂策略探究［J].試題與研究，2024（25）：81-83.

[5］石益.以情境創設打造高中數學生本高效課堂[J].中學科技，2024（13）：47-49.

[6］杜文龍．“減負增效”背景下高中數學課堂教學設計的研究［J].試題與研究，2024（18）：174-176.