高中数学教学中思维能力培养策略探析

孔晴晴

摘 要：在新时期的教育改革中，强化数学思维已经成为教师的重要教学任务，数学思维不仅包括数学概念的理解和应用，还有学生对问题的发散性思考和分析。然而，在传统的教育模式中，教师往往偏重知识的传授，忽视了对学生数学思维能力的培养，导致部分学生思考问题过于片面。因此，在高中数学教学过程中，应注重不断创新课堂教学模式，有效提升学生的数学思维能力，实现课堂教学从“知识的记忆”向“思维能力的培养”过渡，促进学生综合水平的提升。本篇文章结合高中数学教学现状，分析探讨了有效促进数学思维发展的教学策略。

关键词：高中数学；数学思维；能力培养

在现今的信息化社会中，数学思维能力是学生必备的一种重要核心素质。虽然很多中学强调数学思维培养的重要性，但是在目前的教育实践中却往往存在着过分侧重知识教学，忽视能力培养的问题。在传统的数学教学模式中，学生常常被动接受知识，缺乏主动思考和探究，这无疑会阻碍学生数学思维能力的发展。因此，作为高中教师，应该及时转变观念，以学生为主体，积极寻找有效的教学策略，提升学生的数学思维能力，使学生在解决实际问题时能够运用所学的数学知识，从而达到真正的教育目标。

一、数学思维能力对学生发展的重要作用

培养学生数学思维能够引导学生从多方面思考问题，结合教学内容合理开展教学活动，提升学生的数学解题效果。数学思维是一种独特的逻辑和分析方式，能够在学生遇到问题时引导从多方面进行思考，促进思考问题的全面性。这不仅可以提升学生处理日常生活问题的能力，也为学生进入社会后的发展打下坚实的基础[1]。其次，数学思维能力是培养学生批判性思考和创新精神的重要手段。通过解决数学问题，学生能够学会如何逐步推理，如何从不同角度看待问题，如何寻找并创造新的解决方案，学习这些思考探索过程将有助于形成独立思考和创新习惯，对于学生的个人成长具有重要的推动作用，培养学生良好的学习习惯。同时，在社会不断进步和发展的大环境下，学生成长时期正处在一个信息爆炸的数字时代，数据分析、编程等技能越来越受到重视，而这些都离不开扎实的数学基础和良好的数学思维。因此，对于高中学生来说，掌握数学思维能力将使学生在未来社会中具有更大的竞争优势。另外，数学思维能力的培养可以提升学生的个人成就感，使学生感受到数学的乐趣。当学生独立解决一个个复杂的数学问题时，可以从中收获成就感，提升学生的学习興趣和学习动机。

二、高中数学思维能力培养现状分析

（一）传统思维模式的约束

在传统的数学教育模式下，教师往往过于强调知识的灌输和技能的训练，很容易忽略学生数学思维能力的培养。这种情况使得学生在接受数学教育的过程中，更多的是被动接受信息，而非主动探索和思考。具体来说，大部分时间内学生是处于被要求完成任务的过程中，重复已有的解题方法，记忆公式和定理，很少有机会去自己提出问题，或者尝试寻找新的解题路径。这样的教学模式会限制学生的思维深度和广度，使学生在遇到新颖的、未曾接触过的问题时，会感到无所适从。因为长期的被动学习使学生过于依赖记忆，而不是理解和应用。同时，由于教师在教学过程中过分关注教材和考试，学生也就更容易将目标放在成绩提升上面，而非真正理解和吸收知识。这样的学习现状导致学生的创新精神和发散思维得不到足够的锻炼，对学习失去兴趣，甚至产生对数学的抵触情绪。因此，教师应注重培养学生的数学思维能力，鼓励学生积极主动地去探索和发现，以提高其学习效果，真正做到以人为本的教育[2]。

（二）对数学思维能力理解误差

在传统教学模式中，很多教师和学生将数学思维简化为计算和推理，认为只要能熟练地进行计算和逻辑推导，就说明掌握了数学思维。然而，这样的理解往往只触及到了表面，缺乏对数学思维更深含义的理解。实际上，数学思维是一种全面的思维方式，它不仅包括逻辑推理和计算，还涵盖了空间想象、抽象概括、猜想验证等多种思维方法。比如，空间想象能力可以帮助学生理解和解决几何问题，抽象概括能力则能让学生在看似无关的问题中找出共性，从而进行有效的解答。同时，猜想和验证是数学探索的重要步骤，培养这种能力可以提高学生的创新精神和独立思考能力。因此，只有全面的数学思维方式才能够帮助学生发展严谨、系统和高效的思考习惯，促进学生的全面发展。

（三）教学模式缺乏创新性

在新课标改革的不断推进下，教育创新如火如荼，教师开始思考如何从学科需求角度出发，创新课堂教学模式，提升课堂教学质量。然而，虽然越来越多的教师意识到了数学思维能力对于学生的整体学习成长的重要性，但在实际的教学过程中，却往往无从下手，不知道应该如何操作，以及使用何种方式和方法去培养和提高学生的数学思维能力。这个问题的存在，暴露出现阶段在教学创新方面的不足。即使目前教学中拥有先进的教学设备，较为全面的教学资源，但是如果缺少针对性和有效性的创新性教学方法，那么这些资源也难以发挥其应有的效果。因此，教师应根据课程需要，不断创新针对性强、有效性高的教学新途径，针对学生的发展情况培养学生的数学思维能力，关注到每个学生的个体差异，寻找到最适合学生的学习方法，以达到最佳的教学效果。因此，在实施课程创新时，教师需要在理论和实践中寻找平衡，既要明确数学思维能力对于学生的重要性，还需要注重创新教学培养方法，落实高中数学教育教学目标，充分发挥每个学生的最大潜力[3]。

三、高中数学思维能力培养策略探析

（一）开展数学情境课堂，活跃学生数学思维

在传统的教学环境中，高中学生通常依赖记忆和复述来掌握数学概念和技巧。这种方法可能会导致学生对数学知识的理解浅显，缺乏深度和广度，同时也限制了学生创新思维的发展，长此以往学生可能会觉得数学枯燥无味，缺乏学习动力。创建情境教学能够有效活跃学生的数学学习思维，帮助学生通过实际、有趣的情境来理解和应用数学知识，使学生不仅可以更好地理解数学原理，还能够提升学生的创新性应用能力。此外，情境教学可以使学生在实际情境中理解和应用数学知识，引导学生将理论与实践相结合，加深对数学概念的理解，激发学生的创新思维，使学生在解决问题时能够自由地运用和组合所学的数学知识，提高学生的创新能力和问题解决能力，使数学学习变得更加有趣和生动，提高学生的学习兴趣和积极性，逐步引导学生体会数学的魅力[4]。

例如，在学习高中数学必修二《空间几何体的结构》这一课时的内容时，在课堂导入环节，教师可以让学生观看一段关于建筑工程的视频，如大桥、摩天大楼等的建设过程。让学生在观看时思考这些结构是如何被建造起来的，以及数学在其中的作用。接着，教师可以通过提问的方式引入主题：“你们有没有想过为什么这些建筑能够稳稳地站立，而不会倒塌？”“在建造这些建筑时，我们是如何利用数学知识的？”通过为学生创设真实且引人入胜的学习情境，能够激发学生的好奇心和探索欲，使学生全面参与到教师创设的学习情境。在学生热烈的学习氛围下，教师为学生介绍空间几何体的基本概念和属性，比如点、线、面的概念，以及他们之间的关系。随后，教师可以展示一些3D模型，比如立方体、长方体、圆柱体、圆锥体和球体等，并让学生探索它们的性质和特征。接下来，教师将问题与之前观看的建筑工程视频联系起来，比如：“如果我们要建造一座桥梁，我们应该如何使用这些空间几何体？”“在建筑设计中，为什么要选择某种形状而不是其他形状？”教师可以设计一些实际问题让学生解决，比如：“如果你要设计一个稳定且容量最大的储物箱，你会选择哪种形状？为什么？”通过以上问题，层层递进，鼓励学生运用所学知识解决实际问题，加深学生对问题的理解。基于情境教学的设计，教师不仅让学生理解并掌握了空间几何体的知识，同时也能够活跃学生的数学思维，全面提高学生的实践水平。

（二）通过问题引导教学法，锻炼学生逻辑能力

问题引导教学法是一种可以灵活运用在数学课堂上的教学方法，就目前教学现状来看，教师通常会直接给出公式和定理，然后让学生通过做题来熟悉和掌握这些知识。这种方法可能导致学生只注重答案的正确与否，而忽视了解题过程中的逻辑推理和思维过程，缺乏深度的理解和应用。而通过问题引导，学生在教师的鼓励下主动发现和理解数学知识背后的原理和逻辑，而不仅仅是记住公式和步骤，促进学生全面理解课堂知识，保证课堂学习的有效性。同时，通过自我探索和解决问题的过程，学生可以更好地理解和掌握数学知识，提高学生的理解能力和应用能力。因此，在高中数学教学中设计问题引导法，不仅可以提高学生的学习效果，也有助于培养学生的逻辑思维能力，促进学生的全面发展。

例如，在学生学习高中数学必修二《直线、平面平行的判定及其性质》这一课时的内容时，首先在课堂导入环节，教师可以为学生设计以下问题：“大家在日常生活中有没有发现两条直线或者两个平面平行的例子？这些直线或平面为什么会平行？”这样可以创造一个与现实生活相关联的学习问题，引导学生思考和发现数学知识在生活中的应用。在问题引导下教师可以引出本节课的学习内容，比如先介绍直线和平面平行的基本概念，以及判断它们是否平行的方法。接下来，教师可以通过提出问题的方式引导学生探索直线和平面平行的性质，比如教师可以为学生设计以下问题：“已知一个平面内的两条直线分别与另一个平面内的两条直线平行，那么请大家思考，这两个平面之间存在什么位置关系呢？”在为学生设计完问题后，教师可以让学生自己解决这些问题，鼓励学生使用逻辑推理，并通过小组讨论和全班分享来交流学生的想法和解答。在课堂的最后，教师可以设计一些实际问题，让学生运用所学的直线和平面平行的性质来解决，比如教师可以借助生活问题设计问题：“在城市规划中，如何利用直线和平面的平行性质来设计街道和建筑物？”通过此类问题使学生应用所学知识解决实际问题，从而提高学生的逻辑思维能力和问题解决能力。

（三）倡导一题多解方法，拓展学生思维方式

一题多解的教学方法打破传统一题一解的固有思想，能够鼓励学生从多角度考虑问题，发散思维，从多角度提出问题解决方法，提高学生的创新能力。传统的教学方法往往強调一题一解，这种模式可能会导致学生过于关注得出答案，而无法深刻理解问题的本质，不利于学生发散思维的培养。通过鼓励学生寻找多种解决方案，可以使学生在寻求答案的过程中学会解决各种不同的问题，提高学生的问题解决能力。同时，一题多解的方法鼓励学生独立思考，不依赖于单一的、固定的答案，使学生从多角度寻找和评估多种可能的解决方案，提高学生的创新能力和发散思维。

例如，在学习高中数学必修一第一章《集合的基本运算》这一课时的内容时，教师可以通过设计问题，引导学生针对同一问题多方位思考。在讲解完《集合的基本运算》相关理论知识后，教师可以结合课堂内容为学生设计集合问题：有两个集合={1，2，3}和={2，3，4}，求解（和的并集），（和的交集）以及（减）。在为学生布置完这一问题之后，学生首先想到的是用传统的解题方法，依照“直接法”对两个集合进行操作：是指把集合和集合中所有的元素都列出来，同时去掉重复的元素，所以={1，2，3，4}。是指只列出同时在集合和集合中的元素，所以={2，3}。而是指列出在集合中但不在集合中的元素，所以=

{1}。然后教师可以鼓励学生从不同角度考虑这个问题，看能否找出其他的解决方法。比如，学生通过讨论后发现，可以画一个文氏图来表示这两个集合以及它们的并集，交集和差集，首先画出两个圆形，分别代表集合和集合，在每个圆形内部写上该集合的元素，共享部分的区域即为交集，通过图形可以直观地发现并集可以通过覆盖两个圆形包含的全部区域得到，即{1，2，3，4}，交集则是两个圆形重叠的部分，即{2，3}，差集则是只属于而不属于的部分，即{1}。还有学生发现可以借助集合运算的公式来求解，即={或}，=

{并且}，={并且}，最终得到相应的答案。基于此，通过引导学生一题多解，能够引导学生从多个角度多方面思考问题，提高学生的学习效果，促进学生全面发展。

结束语

综上所述，数学思维能力的培养能够提升学生学习效果，促进学生核心素养发展。作为高中数学教师，应在教学过程中注重学生的数学思维能力的发展，打破传统的教学方式，重视学生的主体地位，不断创新课堂教学方法，为学生打造优质且高效的学习课堂。本篇文章从利用情境引入的方式激发学生的思维活力、通过问题指导方式训练学生的逻辑思维、使用一题多解的策略锻炼学生的发散思维三个方面展开了讨论，借助多元化教学方法，在培养学生数学思维的同时有效推进高中数学教学的进步。

参考文献

[1]罗永群.研究高中数学教学中培养数学思维能力的实践[J].世纪之星（高中版），2022（35）：16-18.

[2]庞培钦.基于情境教学的高中生数学思维能力培养策略：以三角函数为例[D].银川：宁夏大学，2022.

[3]欧阳竹.思维与语言：谈数学语言促进数学思维的有效教学途径[J].读与写（教师），2022（4）：1-2.

[4]唐杰.高中数学教学中培养数学思维能力的实践探究[J].数理化解题研究，2021（6）：17-18.