創新思維是創新教育的核心，是培養學生創新能力的關鍵。創新思維包括發散思維、逆向思維、側向思維、辯證思維等。
發散思維是以某一對象為出發點，通過想像、猜測等心理過程，激發各種新思想的一種思維方法。如在作文教學中，要求學生對“ 0”說一句話，結果同學們眾說紛紜：“0”像一盤冷月，像一輪紅日，像飛速旋轉的車輪，像一群圍觀的人群，像媽媽滴落的眼淚，像爸爸舉起的酒杯……“0”是起點，也是終點。有志者，失敗從“0”開始;無志者，幾經折騰，仍以“0”告終。培養學生的發散思維能力，可以突破傳統觀念的束縛，充分發揮學生的自由想像和自由創造的能力，使思想不斷地向外延伸和拓展，最終獲得創新性成果。
逆向思維就是從常規思維的反面去思考，打破思維定勢，對人們習以為常的傳統觀念或舊的觀點，大膽地進行否定或對原概念和定義以新的解釋，提出獨特的見解。如在現象與本質教學中，要求學生分析“眼見未必為實”。一隻筷子在水中看上去是彎曲的，這是由于光的折射作用所致，而事實上筷子是筆直的。在講解成語“見異思遷”時，一般人認為這是一種不良傾向，值得批判，而少數學生提出與常人相反的觀點：一個有積極進取精神的人就應該見異思遷。從正反兩方面舉例論證，說理透徹，給人一種奮發向上的新鮮感。
側向思維是利用其他領域的觀念、知識或現象來尋求解決某個特定問題的可能途徑和思路的一種思維方法。我國古代能工巧匠魯班從帶刺的茅草劃破手掌得到啓發而發明了鋸;美國萊特兄弟看見空中鳥兒能夠自由飛翔發明了飛機;蝙蝠在空中飛行，能利用超音波了解前面的障礙物，人們利用這種現象發明了雷達。人們在思考問題時，常常聯想到某些已有的理論和知識，從而得到啓發，找到處理和解決問題的辦法。
辯證思維是指用全面的、一分為二的、發展的觀點來分析問題的一種思維方法。它要求人們在看待某個現象或問題時，既要看到其積極方面，又要看到其消極方面。例如：教師講解《愚公移山》一文，常常歸納出愚公改造自然的宏偉抱負和堅強毅力的含義。愚公移山的精神值得大家贊揚，但其方法恰當嗎﹖與其讓子子孫孫移山，倒不如叫愚公遷居。現實生活中，愚公果真那麽移山，試問太行、王屋二山會移到哪年哪月﹖俗話說：“苦幹不如巧幹”，處理問題或解決矛盾時，要深思熟慮，尋找最佳方案解決問題，切不可一意孤行，我行我素。
總之，在教育教學過程中，教師若能積極創造條件，改變教法，註重學生思維能力的訓練，學生的創新思維能力必將不斷提高。