创新思维是创新教育的核心，是培养学生创新能力的关键。创新思维包括发散思维、逆向思维、侧向思维、辩证思维等。
发散思维是以某一对象为出发点，通过想像、猜测等心理过程，激发各种新思想的一种思维方法。如在作文教学中，要求学生对“ ０”说一句话，结果同学们众说纷纭：“０”像一盘冷月，像一轮红日，像飞速旋转的车轮，像一群围观的人群，像妈妈滴落的眼泪，像爸爸举起的酒杯……“０”是起点，也是终点。有志者，失败从“０”开始；无志者，几经折腾，仍以“０”告终。培养学生的发散思维能力，可以突破传统观念的束缚，充分发挥学生的自由想像和自由创造的能力，使思想不断地向外延伸和拓展，最终获得创新性成果。
逆向思维就是从常规思维的反面去思考，打破思维定势，对人们习以为常的传统观念或旧的观点，大胆地进行否定或对原概念和定义以新的解释，提出独特的见解。如在现象与本质教学中，要求学生分析“眼见未必为实”。一只筷子在水中看上去是弯曲的，这是由于光的折射作用所致，而事实上筷子是笔直的。在讲解成语“见异思迁”时，一般人认为这是一种不良倾向，值得批判，而少数学生提出与常人相反的观点：一个有积极进取精神的人就应该见异思迁。从正反两方面举例论证，说理透彻，给人一种奋发向上的新鲜感。
侧向思维是利用其他领域的观念、知识或现象来寻求解决某个特定问题的可能途径和思路的一种思维方法。我国古代能工巧匠鲁班从带刺的茅草划破手掌得到启发而发明了锯；美国莱特兄弟看见空中鸟儿能够自由飞翔发明了飞机；蝙蝠在空中飞行，能利用超声波了解前面的障碍物，人们利用这种现象发明了雷达。人们在思考问题时，常常联想到某些已有的理论和知识，从而得到启发，找到处理和解决问题的办法。
辩证思维是指用全面的、一分为二的、发展的观点来分析问题的一种思维方法。它要求人们在看待某个现象或问题时，既要看到其积极方面，又要看到其消极方面。例如：教师讲解《愚公移山》一文，常常归纳出愚公改造自然的宏伟抱负和坚强毅力的含义。愚公移山的精神值得大家赞扬，但其方法恰当吗﹖与其让子子孙孙移山，倒不如叫愚公迁居。现实生活中，愚公果真那么移山，试问太行、王屋二山会移到哪年哪月﹖俗话说：“苦干不如巧干”，处理问题或解决矛盾时，要深思熟虑，寻找最佳方案解决问题，切不可一意孤行，我行我素。
总之，在教育教学过程中，教师若能积极创造条件，改变教法，注重学生思维能力的训练，学生的创新思维能力必将不断提高。