初中数学课堂教学培养学生创新思维的方法探究

林斌

摘 要：文章旨在探讨如何在初中数学课堂中培养学生创新思维。首先，阐述了初中学生数学创新思维的重要性，包括提高问题解决能力、培养跨学科思维、提升实际应用能力以及增强竞争力。其次，分析了当前初中数学课堂教学中学生创新思维培养的现状，包括受传统教育弊端的影响、教育体系的限制以及学生态度问题。最后，提出了一系列方法和策略，包括提供启发性问题、培养问题解决能力、促进合作与交流、鼓励实际应用、改进评估方式和培养数学兴趣，以帮助教育者在课堂中有效地培养学生的创新思维。

关键词：初中数学；课堂教学；创新思维；培养

中图分类号：G633.6   文献标识码：A   文章编号：1673-8918（2024）01-0087-04

数学教学不仅能进行知识的传递，还是培养学生创新思维和问题解决能力的重要途径。初中数学教育扮演着连接基础教育和高等教育的桥梁角色，因此，如何在初中数学课堂中培养学生的创新思维成为教育界亟待解决的关键问题之一。为此，许多教育者都开始重视初中数学课堂教学中培养学生创新思维，但在实践教学中，由于认识偏差和传统教育理念等因素的影响，初中数学课堂中学生创新思维培养并没有达到预期的效果，出现了许多侧重记忆而非理解与创新的教学，这给实际学生数学创新思维培养带来了不良的影响。基于此，需要对初中数学课堂教学中学生创新思维培养做进一步探究。

一、 初中学生数学创新思维的重要性

（一）提高问题解决能力

数学是一门抽象的学科，它要求学生将实际问题抽象成符号、模型和公式。数学创新思维需要学生深刻理解抽象概念，并将其应用于问题解决中。因而，抽象思维的训练不仅对数学有益，还对其他学科和领域中的问题解决能力提升至关重要。同时，数学创新思维强调逻辑性和严密性。学生在数学课堂上学习构建逻辑证明和推理，有助于他们在问题解决过程中建立清晰、连贯的思维框架，而逻辑思维的加强使学生能够更有效地分析问题、评估解决方案的合理性，最终找到最佳解决途径。

（二）培养跨学科思维

数学是一门具有广泛应用的学科，和自然科学、工程学、社会科学等多个领域知识相关。通过数学创新思维的培养，学生将能够建立更为丰富和复杂的知识体系，将数学知识与其他学科有机结合。这有助于拓宽学生的学科视野，使他们能够更全面地理解和解决跨学科问题。同时，数学创新思维的培养使学生能够更轻松地跨足不同领域。例如，在物理学中数学用于建模和分析，在经济学中数学可用于统计和优化。学生通过数学创新思维的培养，能够在多个领域中应用他们的数学技能，拓宽了他们的未来职业选择范围。

（三）提升实际应用能力

数学创新思维强调学生将抽象的数学概念与实际情境相结合，培养数学建模的能力。学生通过数学建模可以将现实问题转化为数学问题，然后设计适当的模型，并运用数学技巧分析和解决问题。这种能力不仅在科学研究中有用，还在工程、医学、经济学等领域中具有关键性意义。同时，数学创新思维的培养强调将数学知识应用于实际生活中问题的解决。这种能力有助于学生更好地理解数学的实际用途，从解决个人生活中的问题到参与社会和全球性问题的解决，从而更有信心地应对各种挑战。

（四）增强竞争力

未来的社会和职业环境充满了未知因素，数学创新思维的培养能够使学生在面对未知问题时保持冷静分析问题、寻找创新解决方案的能力，这种能力将使他们更具竞争力。同时，数学创新思维的培养使学生能够适应快速变化和不确定性的环境。他们通过学习数学教育中的问题解决过程，学会了灵活应对各种情况，做出明智的决策，这使他们能够在复杂和竞争激烈的环境中脱颖而出。

二、 初中数学课堂教学中学生创新思维培养的现状

（一）传统教育弊端：侧重记忆而非理解与创新

当前，初中数学课堂教学中受到传统教育弊端的影响，这些弊端常常导致学生的创新思维得不到充分培养，具体表现有以下几个方面：第一，传统教育往往过于注重数学公式和算法的教授，鼓励学生记忆大量的公式和步骤，而忽视了数学背后原理的重要性。这种机械式学习的方式限制了学生理解和创新能力的发展，使他们难以深入理解数学的本质。第二，传统数学课堂常侧重于数值计算，而不太注重实际问题的解决。学生被要求反复进行类似的计算和题目的练习，而未能培养他们将数学知识应用于解决复杂、实际问题的能力。这使得学生倾向于将数学视为一种抽象的技能，而非解决实际问题的工具。第三，传统教育中的数学课堂往往缺乏探究性学习和实验性活动，学生很少有机会通过实际观察和实验来深入了解数学概念，这种缺乏实践经验的教学方式限制了学生直观理解和创新思维的培养。

（二）教育体系限制：教材、考试和教学方式

在当下的初中数学课堂教学中，学生创新思维的培养受到教育体系中相关因素的影响，包括教材内容、考试制度以及传统的教学方式。具体而言，教材是数学教学的主要参考资料，然而，许多教材内容过于固定，侧重于基础知识和题目的重复性练习。这使得学生接触到的数学概念有限，未能引导他们思考更广泛和具有创新的数学问题，限制了学生的创新。同时，当前的考试制度侧重于量化的成绩评价，导致学生更关注分数。为了应付考试，学生可能会倾向于机械式地练習题目，而非深入思考和探索，这使学生难以发挥创新潜力。另外，传统的教学方式通常以教师为中心，注重知识的传授，而较少关注学生的主动学习和思考。这种教学方式限制了学生的自主性和创造性，使他们倾向于接受教师提供的答案，而非自己探索获得新知。

（三）学生态度问题：缺乏学习动力

当下初中数学课堂教学中，学生创新思维的培养还受到学生态度问题的制约，这包括学生数学学习的态度不端正和动力不足。比如，部分学生将数学学习视为应付考试的手段，而非一种寻求知识和解决问题的兴趣。他们可能只在考试前投入大量时间，而忽视了持续学习和思考的重要性，这种功利化的态度限制了他们创新思维的培养。同时，也有一些学生可能因为数学学习过程中的挫折感和困难而失去了学习兴趣和自信，他们可能认为数学是难以理解和掌握的，因此对数学学习缺乏积极性。

三、 在初中数学课堂教学中培养学生创新思维的方法

（一）提供启发性问题

在初中数学课堂中，设计启发性的问题是培养学生创新思维的关键。教师需要保证提供的问题具有挑战性、启发性和引导性，以更好地激发学生的好奇心和求知欲，鼓励他们独立思考和探索。

在教学实践中，教师可以设置引导性问题来引发学生思考，比如，“如果有一个数字，将它与自己的平方相加等于10，你能找到这个数字吗？”“如果你有一张纸，可以折叠多次，最后能折叠成多少层？”等，借助这些问题引导学生通过试验和推理来解决问题，同时也鼓励他们思考数学背后的原理。

同时，教师也可以设置多步问题，通过循序渐进的方式，引导学生思考问题，培养学生的逻辑思维和问题解决能力，比如，“你有一块绳子，可以燃烧60分钟，但不一定均匀，如何用这根绳子测量15分钟的时间？”“如果一辆汽车以60英里/时的速度行驶，要超过一辆以50英里/时的速度行驶的汽车，需要多少时间？”等。

另外，教师也可以设计一些新颖的问题，拓宽学生的学习视野，实现跨学科学习。例如：“如果你在一个岛上，只有一个木筏，在一次只能带一样东西的前提下，如何将一头狼、一只羊和一颗白菜都安全运到对岸？”“如果地球的直径是12742公里，那么一卷普通牙线足够绕地球多少圈？”等。这些问题超出了传统的数学领域，学生将数学方法应用于解决现实世界中的复杂问题，有利于培养他们的跨学科思维。

最后，教师需要在数学课堂教学中设计一些探索性问题，比如，“如果你画一个正方形，然后在每个边上放置一个点，然后用直线将这些点连接起来，会形成什么图形？”“如果你从一个数开始，然后反复将其平方、开方，会发生什么？”等。通过这些问题鼓励学生进行实验和探索，可以帮助他们发现数学规律和模式。

（二）培养问题解决能力

在初中数学课堂中，要培养学生的问题解决能力，首先需要引导他们寻找多种解决问题的方法，这不仅有助于拓展他们的思维，还能培养他们的创新潜力。因此，应该鼓励学生尝试使用不同的方法来解决同一个问题，通过这种针对性训练，不仅可以提高数学问题的灵活性，还能够让学生更全面地理解数学概念。

以一元一次方程为例，考虑以下方程：2x+3=7。在传统教学中，学生可能会被引导使用减法或除法运算来求解x的值。然而，为了更好地培养学生解决问题的能力，教师应引导学生寻找多种解决方法。比如，将方程2x+3=7转化为2x=7-3，然后进一步化简得：2x=4，将化简得到的方程2x=4解释为平面上的几何问题，即“假设有一条直线，它的斜率是2，并且过点（0，3）。这条直线的方程为y=2x+3。现在，请找出直线y=2x+3与水平线y=7的交点，这个交点的横坐标x就是我们要找的解，如图1。”这是除传统解法之外的另一种方式，是对传统解法的一种创新，能够让学生通过不同的角度来思考问题，因此非常有助于拓展学生的数学思维。

同时，在培养学生的问题解决能力过程中还需要培养学生的批判性思维。这意味着在解决问题过程中，学生还要评估和分析解决方法的有效性和合理性，然后根据自身的理解提出问题，并考虑不同方法的优点和缺点，进而做出明智的选择。通过培养批判性思维，不仅可以使学生成为问题的解决者，还能使学生成为问题的评估者和改进者。

再次以上述一元一次方程为例，当学生尝试不同的解决方法时，教师需要引导学生批判性地思考每种方法的适用性。例如，对于方程：2x+3=7，教师可以让学生评估传统的解法与几何解法，思考哪种方法更有效，哪种方法更适合特定情况。通过这种批判性思考，帮助学生更好地认识和解决问题，同时培养学生解决问题的创新思维。

（三）促进合作与交流

在初中数学课堂中，促进学生的创新思维可以通过小组讨论和合作项目来实现，这种方法不仅有助于学生分享不同的观点和解决方法，还能培养他们的团队合作和沟通能力。同时，通过小组讨论，学生也可以互相启发，从不同角度思考问题，寻找创新的解决方案。具体而言，教师需要按照“组内异质，组间同质”的原则对学生进行分组，然后给每个小组分配相应的任务，让其进行讨论和交流，完成数学知识的探讨。

以几何图形为例，教师可以提出一个复杂的几何问题，要求学生分成小组来解决。例如，“如何构建一个正五边形，其中每个边都有不同的长度，但周长相等？”然后，让每个小组探讨不同的方法和构建技巧，并在一定时间后分享他们的发现。在这过程中，教师需要给予一定的提示，引导学生思考其他构建方法。比如，教师可以让A组同学利用三角函数来构建正五边形，让B组同学使用黄金分割比方式来构建。对于每种构建方法，教师需要引导学生进行讨论，并将具体构建记录下来，在课堂上展示给其他小组和同学。以黄金分割比为例，教师应要求B组学生将过程讲述出来，比如，“先画一个正五边形的中心点（O）和一个半径（OA）。然后，利用黄金分割比，将半径分为五段，其中每两段的比例为黄金分割比（大约为 1.618）。最后，从点A开始，依次连接AB、BC、CD、DE，形成五个边（图2），它们的长度不同但周长相等。”其他小组同学需要对这一组同学所提出的构建方法给予科学的评价与建议。通过这种方式，能够全面激发学生创造性思维，提升学生的知识探索能力。

（四）鼓励实际应用

在初中数学教学中，鼓励学生将数学知识应用于日常生活是培养创新思维的关键。教师需要让学生意识到数学不仅仅是一门抽象的学科，其在日常生活中也有关键的作用。在课堂上，教师需要向学生展示数学在解决实际问题中的应用，以此来激发学生的兴趣和动力，培养他们的创新思维。以“角与角的度量”为例，教师可以介绍如何在日常生活中应用角度测量。例如，当学生学习用角度来测量方向时，他们可以理解使用罗盘来确定方向，这可以用于户外活动、导航和地图阅读。教师还可以讨论如何使用角度来测量太阳的高度，以确定时间或方向。这种实际应用帮助学生理解角度测量的重要性，并激发他们探索更多实际应用的兴趣。

另外，教师还可以通过推动学科交叉融合来实现对学生创新思维培养。教师可以将数学与其他学科，如科学、工程、艺术等相结合，激发学生跨学科思维，引导学生创造性地解决复杂问题。同时，还要鼓励学生将数学知识应用于不同领域，培养他们的创新能力。以“角与角的度量”为例，教师可以展示如何将角度测量与科学领域相结合，教授学生使用角度测量来观察天文现象。例如，测量行星的位置或观测日食，将数学知识与天文学结合起来，鼓励学生探索天文学的奥秘，并应用数学方法来解释天文现象。

四、 结论

在初中数学课堂教学中，培养学生的创新思维是至关重要的。為了培养学生的创新思维，教育者需要采取一系列策略。首先，引导学生寻找多种解决方法，培养他们的问题解决能力。其次，培养学生的批判性思维，让他们评估和分析解决方法的有效性和合理性。最后，通过小组讨论、合作项目、分享和展示学习成果，促进学生合作与交流，激发他们的创新思维。在具体实践教学中，教师还可以将数学知识应用于日常生活，以此来培养学生的实际应用和创新能力。

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