高階思維能力培養導向下的高中數學教學研究

摘要：隨著新課改的不斷深入，培養學生高階思維能力逐漸成為高中數學教學的重要任務.鑒于此，本文首先闡述了高階思維能力與教學的關系，強調了教學過程中培養高階思維能力的重要性，隨后提出了多種教學策略，包括豐富數學教學資源、轉變傳統學習方式以及創新課堂教學形式，旨在促進高中數學課堂教學質量的提高，引導學生學會學習、分析和解決問題，從而提升學生的高階思維能力.

關鍵詞：高階思維；高中數學；教學研究

隨著知識經濟時代的到來，高階思維能力成為學生綜合素質提升的關鍵.高階思維能力的培養是學習知識的需要，更是學生應對未來挑戰的基本準備.然而，傳統的高中數學教學往往更關注知識的傳授和技能的訓練，忽視了思維能力的培養.因此，應重新審視和構建高中數學教學模式，將高階思維能力的培養融入數學教學過程.

1高階思維能力與教學的關系

高階思維能力，通常涉及批判性思考、解決問題、創造性思維以及有效決策等能力，是當前教育改革的核心內容之一.在高中數學教學中，高階思維能力與教學的關系日益顯著.［1］一方面，高階思維能力的培養要求教師在教學設計中突破傳統的知識傳遞模式，更多地關注學生高階思維能力的培養，即教師需在教學中創設更多的問題情境，激發學生的好奇心和探究欲，引導學生主動思考、積極探索.例如，在探討幾何問題時，教師可以設計一系列開放性問題，鼓勵學生從不同角度分析問題，運用邏輯推理能力尋找解決方案.另一方面，高階思維能力的培養對教師的教學方法提出了新的要求.教師需要從傳統的“知識灌輸者”轉變為“學習引導者”和“思維啟發者”.在教學過程中，教師應注重培養學生的自主學習能力，鼓勵學生在學習過程中提出疑問、進行探索和實踐.同時，教師還應注重培養學生的批判性思維，引導學生學會獨立思考，對所學知識進行深入的分析和批判.

2高階思維能力培養導向下的高中數學教學策略

2.1豐富數學教學資源，刺激高階思維的生長

2.1.1緊密聯系現實生活，促進學生深度學習

在高中數學課程中，指數函數是一個基礎且重要的概念，在實際生活中的應用廣泛.因此，將指數函數與現實生活緊密聯系是促進學生深度學習的有效策略.為此，教師可以引入實際案例作為教學切入點，增強學生對指數函數概念的理解.例如，教師可以引入一個關于銀行存款的情境，其中存款利率不變.假設學生到銀行存款，初始本金為10000元.教師引導學生應用指數函數計算每年的本息，如第一年的本息為10000×（1+2%），第二年為10000×（1+2%）2，以此類推.這種方式使得學生能夠直觀地感受到指數增長的特性，并理解指數函數的實際應用.

2.1.2運用信息技術手段，助推學生深度學習

在高階思維能力的培養中，信息技術的運用為高中數學教學提供了強有力的支撐.［2］具體到指數函數的教學，信息技術不僅可以使抽象的數學概念形象化，還能提供一個平臺，讓學生通過實驗探索指數函數的性質.在此過程中，教師可以利用計算機輔助教學軟件，讓學生直觀地觀察指數函數圖象的變化.同時，教師還可以在教學中引入編程軟件引導學生編寫簡單的程序來計算指數函數的數值并繪制其圖象，從而加深學生對指數函數性質的理解，鍛煉學生的編程能力和邏輯思維.

2.2轉變以往學習方式，促進高階思維能力的發展

2.2.1師生之間深度互動，發展學生創新能力

深度互動意味著教師不僅是信息的傳遞者，更是引導者和啟發者，學生則是主動的探索者和創新的實踐者.例如，針對“圓的方程”，教師可以設置一個探究性學習任務，要求學生構建一個圓心在原點，且半徑為一定長度的圓的模型.［3］任務中，學生需要運用數學繪圖工具來構建圓的模型.在探究中，學生需要繪制圓心在原點的圓，并通過改變r（半徑）的值來觀察圓的大小如何變化，同時驗證所有從圓心到圓周上點的距離恒等于r，即圓的半徑.在教師的引導下，學生進一步探索圓心從原點（0，0）移至任意坐標（h，k）時，圓的方程如何變化.學生調整圓心坐標，并觀察圓的一般方程式（x-h）2+（y-k）2=r2中的常數項h和k是如何表示圓心坐標的變化，以此加深對圓方程的理解，自主推導圓的方程，從而培養對數學知識的創新應用能力.

2.2.2合作交流延伸學習，培養學生求異思維

在推動高中數學教學的過程中，合作交流作為一種學習方式，不僅能夠延伸學生的學習視野，而且是培養學生求異思維的有效途徑.教師可以將學生分組并提出挑戰性問題，如設計一個涉及圓的方程的數學游戲，要求學生應用圓的方程的標準形式，并創造性地思考如何將方程應用到新場景中.在游戲設計過程中，教師可以要求學生運用圓的標準方程x2+y2=r2來創造游戲或模型.例如，學生可以設計一個名為“圓心獵手”的游戲.游戲中玩家需要根據圓周上的點和半徑信息，推算出圓心的位置.在此過程中，學生團隊可以考慮包括障礙物和額外的幾何形狀，增加游戲的復雜度，這樣不僅應用了圓的方程，還可能涉及更復雜的幾何位置關系，如圓與直線的交點或圓與圓的位置關系.學生在設計游戲的過程中，通過小組討論和腦力激蕩，展現創新能力和團隊協作能力，培養協作精神和數字化技能.

2.3創新課堂教學形式，引導高階思維能力的生成

2.3.1整體把握教學思路，實現深度學習

在創新課堂教學形式的實踐中，整體把握教學思路是實現深度學習的關鍵.例如，對于“平面向量”，教學應當以引導學生深入理解向量概念及其應用為核心，逐步構建向量知識的體系結構.在引入平面向量的實際背景及基本概念時，教師應當通過實際問題引發學生的思考，如通過探討物理學中力的合成與分解問題，使學生理解向量及向量符號的由來.在教學平面向量的線性運算時，教師需要系統地引導學生理解向量加法、數乘等運算的幾何意義及其代數表達.通過設計互動的教學活動，如向量加法接力賽，學生在小組合作中完成向量的圖形表示和計算，體驗向量運算的直觀性和動態性.在平面向量的基本定理及坐標表示部分，教學應側重于向量的坐標方法及其在解決問題中的應用.教師可以通過案例分析法，引入平面幾何問題的解法，展示如何利用向量坐標化簡問題求解過程.在平面向量的數量積部分，教師應通過實驗和探究活動，讓學生理解數量積的幾何意義和物理意義，如通過實驗測量物體在斜面上下滑時的速度，讓學生利用數量積計算功率，再通過實際操作和實驗數據分析，深化對數量積概念的理解.

2.3.2借助數學實驗優勢，促進深度理解

在平面向量的教學中，數學實驗作為一種教學手段，可以極大地促進學生對抽象概念的深度理解.具體到平面向量的數量積部分，為了讓學生理解數量積的幾何意義，教師可以引導學生進行一系列的圖形試驗.在教室里，教師可以使用投影儀或智能板，展示向量在平面直角坐標系中的圖形，隨著夾角θ的變化，觀察數量積的變化情況.學生可以看到，當兩向量方向一致（θ=0°）時，數量積達到最大值，當兩向量正交（θ=90°）時，數量積為零.此種視覺化的教學方法可以幫助學生直觀地理解數量積與向量之間夾角的密切關系.為了進一步探究數量積的物理意義，教師可以設計實驗活動，如利用傳感器測量物體在不同角度推動時的力和位移，并計算做功.學生可以通過改變力的作用方向，觀察做功如何隨之變化，從而深刻理解數量積在物理學中表征“有效力”的概念.

3結語

高階思維能力的培養在高中數學教學中占據了至關重要的地位.通過豐富教學資源、轉變學習方式、創新教學形式，可以有效地引導學生深入理解數學概念并提升其解決問題的能力.上述策略共同作用，形成了一條培養學生高階思維能力的教學路徑，為學生終身學習和應對未來挑戰打下堅實的基礎.

參考文獻

［1］薛文敏.指向高階思維能力的高中數學深度學習的教學策略［J］.數理化解題研究，2023（30）：20-22.

［2］劉佳欣.高一學生數學高階思維能力現狀的調查研究［D］.石家莊：河北師范大學，2023.

［3］賀小意.構建學生主體習題課堂，培養學生高階思維能力［J］.中學數學，2023（13）：41-43.