新课改背景下培养高中生创新思维和创新能力的策略研究

杨福志 赵丽宏

【摘要】数学作为一门强工具性、强实用性、强逻辑性的综合类基础学科，贯穿学生学习生涯，是学生应掌握且学习难度较高的一类课程.新课改背景下，传统的数学课堂教学模式已无法满足学生学习需求，成绩提升也不再是学生学习的唯一重点，让学生在教师启发和引导下养成创新思维及创新意识成为课堂教学的核心目标.基于此，文章论述了新课改背景下，在高中数学课堂培养学生创新思维和创新能力的意义、难点和原则，并从多角度提出了培养学生创新思维与创新能力的教学策略.

【关键词】新课改；高中数学；创新思维；创新能力；培养策略

引 言

新课改背景下，学生学习和教师教学均迎来了新的机遇、新的挑战，考试内容、教学内容的变迁加速了课堂教学模式的转变，让培养学生数学素养、数学能力成为课堂教学的关键所在.现如今，我国就业压力、竞争压力日益繁重，只掌握课本知识而缺乏实践能力难以让学生脱颖而出，换言之，培养学生创新思维和创新能力才是加强学生核心竞争力的重要基础.

一、研究背景

新课改为高中教育、义务教育带来了全新生机.一方面，新课改加速了“新高考”改革，打破了原有的“一考定终身”局面，给予学生更多自主选择空间.“新高考”是针对高考科目做出的创新改革.传统高考将高中学生划分为文、理两科，统考科目为语文、数学和英语，二者区别在于文科在统考科目基础上额外设有文综项目（即政治、历史、地理），理科考试则是附带理综项目（即物理、化学、生物），且文科数学难度低于理科数学难度.“新高考”不再以文、理对学生做单一化区分，而是以“3+3”模式满足不同水平、不同偏好学生的选择需求.“3+3”意味着学生需选择3门必考科目（语文、数学、英语）和3门选考科目（政治、历史、地理、物理、化学、生物6选3），数学科目难度设置更为合理，难度提升更为顺滑.就这一层面而言，新课改促进了考试项目变化，“新高考”尊重了学生的水平差异、个性差异，学生的创新思维、创新能力因此获得提升空间.另一方面，新课改为教师教学方式和学生学习方式带来了创新变化.在实际教学过程中，越来越多的学校开始尝试“走班制”教学手段，学生学习不再局限于特定教室中，而是根据自身选择在“流动”课堂中与同伴合作学习、共同成长.“走班制”教学尊重了学生的创新选择，学生在志同道合的同伴激励下能有效提升创新思维和创新能力.

二、在高中数学课堂培养学生创新思维和创新能力的意义

（一）有助于培养学生的自主学习能力

高中生在小学和初中的数学学习过后已基本形成正确的学习习惯和学习态度，换句话说，多数学生能以最符合自身认知水平、学习水平的方式正视新知识、回顾旧知识.然而与小学数学和初中数学相比，高中数学的学习难度显著提升，若无教师引导或教材提示，学生常会感到无从下手、不知所措.而新课改背景下，高中数学教学内容更为丰富，难度提升更为平滑，学生可按照自身偏好选择学习内容、学习伙伴，这无形中提升了学生的自主学习意愿，加强了学生的自主学习实践，使得学生在教师指导和同伴鼓励下加强了自身自主学习、自主交际、自主观察能力，为个人创新思维、创新能力的提升打下了坚实的基础.

（二）有助于培養学生的合作能力

传统高中数学课堂上，教师常常占有“绝对权威”的地位，学生只能被动服从教师下达的学习命令，学生听讲效果、学习效果均较为有限.而新课改背景下，学生的课堂学习主体地位得到认可，学生由被动学习转变为主动学习，这为教师分组教学、情境教学、对话教学等新兴手段的应用提供了广阔空间.创新思维和创新能力是指学生在原有学习基础上，利用所得知识进行个性化、专业化创造的实践行为.考虑到高中生的学习水平和实际年龄，合作学习可发挥出“1+1>2”的增益效果，并在课上为学生营造相互学习、相互借鉴的良好氛围.事实上，培养学生的创新思维和创新能力不仅能提升学生的合作意识、互助意识，还能增进师生间的和谐关系，课堂教学效果也将在师生合作中显著提升.

（三）有助于提升学生的数学核心素养

数学抽象、逻辑推理、数学建模、直观想象、数据分析、数学运算共同组成高中数学核心素养六大维度，这些素养将方程列式、概率统计、图形推理、指数函数等不同知识涵盖其中，为学生指明了数学学习方向.值得注意的是，数学知识绝非独立存在的，新旧知识内部存在逻辑关系，如小学和初中的数学知识是高中数学学习的基础.就这一层面而言，培养学生的创新思维和创新能力有助于学生形成知识迁移、举一反三的能力，扫清学生逻辑思维、推理思维、想象思维的发展障碍，让学生在数学学习过程中掌握发现问题、提出问题、解决问题的能力，以此全面提升学生的数学核心素养.

三、在高中数学课堂培养学生创新思维和创新能力的难点

新课改背景下，越来越多的教师已经认识到教学改革的重要性.但在实践过程中，部分教师仍会遇到不少阻碍：一方面，高中阶段学生需要同步学习的课程数量很多，教师教学压力和学生学习压力均十分繁重.在紧张的课时和繁重的教学任务面前，部分教师对教学内容进行了取舍，导致学生创新思维和创新能力的发展失去了必要空间.另一方面，对普通家庭而言，高考可能是改变学生命运的一个重要转折点，不少家长和学生极为在意“取得好成绩”这一事实，未能意识到创新思维和创新能力对学生成长的重要性，故家长和学生的不理解、不配合同样阻碍了高中数学教学模式的改革.

四、在高中数学课堂培养学生创新思维和创新能力的原则

（一）趣味性与启发性相结合原则

兴趣是最好的老师.高中数学知识是抽象复杂的，学生在面对枯燥的公式、数字、符号时难免提不起兴趣，这直接影响了学生的听讲效果.对此，教师需遵循趣味性原则进行授课，即在课堂中创设特定的教学情境，激发学生自主学习的兴趣，让学生在自主实践中提高自身创新思维、创新能力.以人教版数学必修第一册（A版）“集合间的基本关系”为例，这一节的学习重点在于正确理解“交集”“并集”概念.对此，教师可围绕“运动会项目报名”“社团类型汇总”等主题，给予学生自由想象、探索的空间，让学生在兴趣的带动下提升自身创新素养.

高中生的学习水平、认知水平还不完全成熟，其在合作探究、独立思考过程中难免遇到无从下手的情况，故教师还需在授课过程中严格遵守启发性原则，以对话、提问、游戏等手段带动学生持续思考.以人教版数学必修第一册（A版）“充分条件与必要条件”为例，这节课与“集合间的基本关系”同属“集合与常用逻辑用语”单元，学习重点在于正确判断构成集合的元素.教师可通过比对平行四边形的性质和概念，帮助学生正确理解充分条件和必要条件的异同点.

总之，趣味性与启发性相结合原则可给予学生舒适的学习氛围，使学生在兴趣的启发下持续学习，并在学习过程中提高创新思维和创新能力.

（二）针对性与适应性相结合原则

针对性和适应性原则相似而又不同，二者的共同之处在于都肯定了学生课堂“主人公”的身份，区别在于适应性原则是站在宏观层面思考学生学习需求，以整体视角让教学内容、教学活动尽可能符合学生兴趣和学习水平，针对性原则则站在微观视角思考学生学习需求，对学生学习目标、学习任务做出了更为细致的分层规划.以人教版数学必修第二册（A版）“统计”为例，这一单元中学生需掌握“随机抽样”和“用样本估计总体”两项能力.对此，教师可将班上学生分为水平相近、人数相等的若干小组，让学生以小组为单位进行合作学习，给予学生自主选择统计主题的权利，在小组实践中严格遵守针对性与适应性相结合原则，有效锻炼学生的创新思维和创新能力.

（三）理论性与实践性相结合原则

无论是创造还是创新，其“立身之本”均是扎实掌握数学知识，这便是高中数学创新教学的理论性原则价值所在.然而只掌握理论知识无异于“纸上谈兵”，学生还需在自主实践中锻炼自身创新能力，让创新思维落到实处.以人教版数学必修第一册（A版）“等式性质与不等式性质”为例，这节课是学生学习“一元二次方程”“二次函数”“不等式”等知识的“敲门砖”.针对班上学生的不同学习水平，教师可结合“该路段限速40km/h”“某果汁碳酸含量不少于5%，人工色素含量不多于3%”“三角形两边之和大于第三边，两边之差小于第三边”等论述，让学生对不等式概念产生初步理解，并结合“比较（x+1）（x+3）和（x+2）（x+4）的大小”这类题目，让学生在计算练习中活用理论知识，以此保障理论知识与实际应用的有机融合.

五、在高中数学课堂培养学生创新思维和创新能力的策略

（一）创新教学方法，激发学生学习热情

新课改背景下，传统教学模式已无法满足高中生的学习需求，教学理念转变、教学内容改革刻不容缓.对此，教师需自觉加强自身专业素养，严格遵循“以生为本，以学为主”原则设计教学内容，在现代化教学设备辅助下尽可能创新课堂教学手段，拓展教学内容，以游戏活动、生活情境持续激发学生的学习兴趣，以此提高学生听讲效率，收到最佳的教学效果.以人教版数学必修第二册（A版）“平面向量及其应用”为例，在这一单元，学生需掌握“平面向量的概念”“平面向量的运算”“平面向量的坐标表示”和“平面向量的应用”等知识.传统数学课上，教师只是简单复述教材内容，并通过习题训练考查学生的知识掌握程度.而新课改背景下，教师可借助电子屏幕展示图形或线段的位置变化，在展示过程中加深学生对平面向量知识的理解.除此之外，在单元知识总结时，教师可鼓励学生运用所学知识设计“迷宫游戏”，让学生持续产生自主学习的意愿，使学生的创新能力在知识活用、游戲设计中有所提高.

（二）创设问题情境，鼓励学生勇敢质疑

如前文所述，趣味性与启发性相结合原则可给予学生舒适的学习氛围，让学生在生活情境中发现、提出、解决数学问题，从而发展创新思维和创新能力.新课改背景下，学生课堂学习地位空前提升，学生可以在问题情境中大胆思考、畅所欲言，为自身创新思维成长提供广阔空间.以人教版数学必修第二册（A版）“统计”为例，这一单元以加强学生概率统计知识掌握程度为主要教学目标.对此，教师可针对“全国人口统计”主题设计问题情境，结合2022年、2021年等历年数据建立统计图表，让学生在观察图表中思考我国老年人口、新生人口等不同数据的变化，以此绘制人口变化曲线图.事实上，我国各省市人口变化数据并不一致，教师可以此启发学生思考“为什么人口普查不能用抽样调查的方式”“如果针对人口统计主题做抽样调查，你会选择哪些人群（或你如何确定抽样对象）”等问题，让学生在思考后大胆发声、大胆实践，以此全面提升学生的创新思维.值得注意的是，学生答案与教师答案不一致是十分常见的，教师无须一味否认学生答案，而应基于求同存异原则客观分析、评价学生的意见，尽可能给予学生鼓励性建议.如此，学生才能在教师引导下形成创新自信，学生的创新思维、创新能力也才能随之得到提升.

（三）创设合作氛围，鼓励学生大胆创新

创新思维和创新能力之所以在学生成长过程中如此重要，是因为创新思维决定了学生能否用多样化、多元化视角发现问题、提出问题，而创新能力决定了学生解决数学问题、生活问题的质量和效率.考虑到高中生的真实水平，教师应积极采用分组合作的教学手段，让学生在彼此学习、彼此交流中共同成长，为学生提供平等而民主的创新观点交换空间.以人教版数学必修第二册（A版）“概率”为例，概率是贯穿义务教育始终的重要知识点，高中概率知识还引入了“频率与概率”“随机事件发生率”“事件独立性”等进阶知识，对学生逻辑思维、推理思维提出了更为严格的要求.对此，教师可鼓励学生以小组为单位，合作完成“2023年上半年本市气温变化”“2023年上半年本市降雨变化”等项目，让学生结合具体数据分析“随机事件”及“随机事件的发生概率”等知识，让学生的学习过程、思考过程更具趣味性.事实上，学生还可在教师提供的研究题目基础上设计个性化主题，从而使创新能力得到更大的提高.

结 语

创新思维和创新能力既直接影响了学生的听讲效率、知识吸收效率，也直接影响了学生的知识活用能力.因此，教师应科学把控学生学习需求和教学要求间的关系，循序渐进地提高教学难度、丰富教学活动，以生活化情境启发学生思维，提高学生能力，为学生创新思维与创新能力的发展奠定坚实的基础.

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