当今社会,创新是发展的第一动力,而创新的关键在于有创新意识。数学教学作为培养创新思维的重要手段,如何提升数学教学效率是数学研究者关注的热点话题。在数学教学过程中,教师要想培养学生的思维能力,就应尽可能展示知识的发生与发展过程。思维导图作为一个有效,能够深刻启发思维,用于锻炼人们脑力与智力,也作为激发,统筹,整理,将思维线路可视化的有效工具,在高中数学教学中备受关注。以往有关高中数学教学的研究,思维导图主要用于高三数学复习课,显有人将其用于高一高二数学教学中。本文立足已有文献,发现有研究得出思维导图能够提升学生学习兴趣,帮助学生整理数学知识,但对不同年级学生应用思维导图有无差异并无相关研究。因此,笔者以高一高二年级为研究对象,采用问卷调查法,实证研究法,统计分析法。首先,对高一高二年级学生数学学习情况进行调查研究,发现两个年级学生对数学不太感兴趣,注意力不集中,不会整理数学知识,数学联想能力比较差等特点,且高一高二年级学生数学学习习惯及思维存在明显差异。其次,针对高一高二年级学生数学学习情况差异性,在引入思维导图工具的同时对其进行以下三个问题的研究:1.思维导图能否提升学生的学业成绩,两个年级学生之间有无显著性差异;2.高一年级与高二年级学生运用思维导图中期是否有差异性;3.高一年级与高二年级学生运用思维导图后期是否有差异性。通过教学实验前测,实验中测以及实验后测过程,利用SPSS20.0统计软件对问卷调查结果以及学业成绩进行了差异性分析。得出以下调查结果:1.思维导图能够提升两个年级学生学业成绩,在高二年级学生中更显著;2.高一年级学生在思维导图中期运用中效果更显著;3.数学成绩越好的高一年级学生越认可思维导图的联想功能;4.越喜欢思维导图教学的高一年级学生越认可思维导图的总结功能;5.解题能力越强的高二年级学生越认可思维导图的反思与联想功能。从研究结果中得出思维导图运用于高中数学教学中具有一定的有效性,且不同年级之间具有一定的差异性。