高中数学课堂中培育高阶思维的策略探究

摘要：新时代的人才是具有高阶思维能力的人才。数学这门学科能有效培养学生的高阶思维能力，从而使其符合当前新时代的要求。因此，高中数学教师应注重在教学中融入高阶思维训练，设计具有挑战性的问题，鼓励学生主动探索、合作讨论，为培养符合新时代要求的高阶思维人才奠定坚实基础。基于此，本文将针对高中数学课堂中培育高阶思维的策略进行分析和探究。

关键词：高中数学；课堂教学；高阶思维

以往的高中数学课堂教学效率不高，往往侧重于知识的灌输，而忽视了对学生分析、解决问题能力的发展，难以为他们未来的学习和工作创造有利条件。为了提升人才培养质量，教师必须积极优化教学模式与教学方法，注重培养学生的逻辑思维能力、灵活应变能力和探索精神，引导他们形成高阶思维，从而更好地理解并掌握抽象的数学知识，为未来的学术研究和职业发展打下坚实的基础。

一、高中数学课堂中培育高阶思维的意义

培养学生的高阶思维能力，不仅能够引导学生积累知识，还能使学生掌握数学学习方法，使其具备举一反三的能力，提高其数学学习的主动性。久而久之，学生主动发现、探索问题的能力将越来越突出，也将学会从多个维度分析数学问题，不断提升自己的数学学习质量。此外，指向高阶思维能力培养的高中数学课堂能够提升学生的实践能力、创新能力。教师会引导学生独立思考问题，培养学生敢于质疑的精神，使学生具备灵活处理问题和创造性解决问题的素养。因此，大力培养学生的高阶思维能力对学生的综合发展有积极影响，能够让学生更好地应对复杂多变的社会环境。

二、高中数学课堂中培育高阶思维的策略

（一）实施变式教学

创造性思维是高阶思维中的外显特征之一。所谓创造性，实际上指向的是个体能够发现新知的能力。在数学学习过程中，最重要的方法就是再创造，其根本就是以学生为主体，将需要学习的内容主动创造出来。学习过程中，很多学生容易产生思维定式，这会给培养学生思维的创造性带来不利影响。所谓思维的创造性，就是学生在面对熟悉的问题时，要展开有别于以往的思考，这样才能形成多维的思维路径，同时，也能够自主开展对问题差异性的对比，发现其间的细微区别，形成个性化思维。

以“数系的扩充”的教学为例，教学过程中，教师可以这样创设问题情境：10可以分成两部分，如果要使这两部分的乘积为40，你会怎么求这两个数？在解决这一问题时，数学家卡丹使用的是求根公式，也因此发现了矛盾之处。但是，在引入复数的概念之后，这一矛盾得以顺利解决。在此基础上，再次对学生进行引导：“卡丹想要找的数是怎样的？你能写出其他带有i的数吗？能否找到一种形式，将之前所有的数字涵盖于其中？a+bi（a，b∈R）确实是虚数吗？是否存在另外的可能？在怎样的情况下是实数，在怎样的情况下是虚数？”在这一连串问题的引导下，学生能够自主发现复数存在的意义和价值，完成对概念的建构，还会进一步触及复数表达形式的探究。当然，问题还为学生提供了另一方面的引导，即可以基于实数、虚数两个视角展开分析。

（二）开展大单元教学

大单元教学可以提升学生对数学知识的理解效果，不断完善学生的数学知识体系。因此，教师要重视开展大单元教学，通过采取有效措施，将大单元教学的应用价值充分发挥出来。教师可以将各个单元的知识点横向联系起来，引导学生分析这些知识点之间的关系，提升学生的高阶思维能力。例如，教师可以指导学生综合分析圆、椭圆、双曲线的性质，让学生结合圆的性质理解并记忆椭圆、双曲线、抛物线等圆锥曲线的性质，有效培养学生的逻辑推理能力。教师还可以结合不同的数学思想开展大单元教学，帮助学生掌握化归、类比、数形结合等数学思想的内涵，发展学生分析、推理等高阶数学思维。大单元教学涉及多方面内容，仅依靠教师自身的力量很难取得理想的教学效果。因此，教师要树立合作意识，多与同组其他教师或其他学校的教师交流、合作，探讨大单元教学的实施要点，沟通教学经验，如此才能不断提升大单元教学质量。除此之外，教师要提升自己的专业素养，多研究教材内容，对各个知识点之间的联系有清晰的认知，以便更好地提升学生的综合学习能力。

（三）联系生活实际

高中数学知识呈现出极高的抽象性、逻辑性以及概括性，表面上看远离了生活实际，但却是对生活所进行的抽象化推导、演绎以及归纳、概括。但是，很多学生并不了解这一关系，在解决数学问题时不善于联系生活进行思考，他们虽然能够完成解题，但是影响了学生想象能力以及创新能力的进一步提升。为了发展学生的高阶思维，也为了使学生的思维更灵动、更多维，教师可以引入生活化教学，改变抽象的学习状态。针对“集合”这一概念，很多学生并不存在足够的表象支撑，为了解决这一问题，教师可以向学生呈现一些源自于现实生活的真实案例，以此进行启发。如可以将本班看作一个集合，也可以将家庭看作一个集合，这样就为学生建立了丰富的生活表象，使学生可以了解到，所谓集合就是一个相对独立的整体。在此基础上，有学生会产生更深层次的体会：在班级集合中，我们每个学生都是其中的一员，同时我们又是学校集合中的一员，是否可以说明我们是班级集合和学校集合的交集？这是一种非常形象的阐释，当然，也表明了学生已经完成了对交集概念的自主建构，之后，可引导学生继续以个性化的方式解释子集、并集、差集、补集等概念。在有了形象化的辅助之后，理解这些抽象概念的难度再不大。在这一过程中，教师所使用的就是半指导、半引领的方式，一方面引发了学生的好奇心理，另一方面也为学生搭建了良好的平台，由学生自主感悟并内化概念，这样才真正有助于促进高阶思维的进一步发展和提升。

三、结语

在高中数学教学中，培养学生的高阶思维是教学的根本目标。想要实现这一目标，教师应遵循高阶思维能力指向下的高中数学教学原则，并设计丰富的教学策略，使学生可以在教师的引领下，自主搭建思维框架，完善思维体系，从而提升高中数学教学的质量。

参考文献：

[1]梁宏晖.培养高中生数学高阶思维的策略[J].高考,2022,(18):37-39.

[2]陈土树.指向高阶思维能力的高中数学教学的策略[J].数学之友,2024,(21):24-26.