面向高阶思维能力培养的军校大学数学教学策略设计

敬斌+张辉+陈春梅+于宁莉

【摘要】基于高阶思维的内涵，探讨如何设计面向高阶思维培养的军校大学数学教学策略，有效促进学员数学高阶思维能力的发展。

【关键词】高阶思维 教学策略 教学目标 教学模式

【基金项目】第二炮兵工程大学教育教学理论研究面上课题（编号：EPGC2014001）资助

【中图分类号】G642

信息时代大学教学活动不能再仅仅满足于对基本知识和基本技能的掌握，而是对人才素质结构与能力的培养提出了新的要求和挑战。高阶思维正是学员适应信息时代生存与发展的根本要求，是学员自身发展的核心。促进学员高阶思维能力的发展， 成为当今军校信息化教学发展的重心。对于军校的学员来说，作为基础学科教育的大学数学课程教学通过有目的和有意识地训练，发展学员的高阶思维能力是非常必要的，不仅能提高学员分析问题、解决问题的能力，而且能促进群体协作能力和学会学习能力的提高。因此，探讨促进学员高阶思维发展的教学策略，是军校大学数学课程教学研究的重要课题之一。

一、高阶思维概述

高阶思维[1]，是指发生在较高认知水平层次上的心智活动或认知能力。它在教学目标分类中表现为分析、综合、評价和创造。高阶思维是高阶能力的核心，主要指创新能力、问题求解能力、决策力和批判性思维能力。高阶思维能力集中体现了信息时代对人才素质提出的新要求，是适应知识时代发展的关键能力。

结合数学学科自身的特点，数学高阶思维[2]是指在数学活动中的有意识的、围绕特定目标的、需要付出持续心理努力的高层次认知水平的复杂思维。它具有严谨性、深刻性、批判性、独创性、灵活性的特点。

大学数学教育是以培养学员数学素质为主要目标，将数学基础知识与专业基础知识和基本技能相结合的科学文化基础教育的重要组成部分。在大学课程改革和新版人才培养方案的驱动下，大学数学教育已由传统的重理论、轻应用向培养学员独立思考、分析问题、解决问题和创造性思维能力为主的高阶思维能力转变。

二、面向高阶思维培养的大学数学教学策略设计

（一）调整大学数学课程设置，优化课程内容，培养创新能力

在课程优化整合中我们把握的原则是：抓应用、重实践、强能力。大学数学类课程根据教学内容和高阶思维培养要求，适当减少理论课的内容，增加约10%实践教学环节，包括研讨课和实验课两部分内容。采取的具体措施是：删减一些理解和计算困难但实际中又不常用的内容；降低部分内容的难度要求，适应工科学员的文化和专业理论基础。以高等数学课程教学为例，在一元函数积分学的教学过程中，重点讲授定积分概念的形成过程，强化数学思想方法的介绍，同时渗透数学建模的思想。而在定积分的计算时，着重介绍计算的思路——微积分基本公式，寻找原函数的过程就涉及到不定积分的计算方法，可以设计的相对简单，一些比较复杂的函数积分可以略去不讲。加强应用，淡化运算技巧训练，教学重点放在介绍数学思想，例如极限思想、函数逼近思想、数形结合、优化思想等。数学思想方法和高阶思维的培养并不矛盾，而是相辅相成的，只有知晓了概念形成的来龙去脉，才能够把类似的实际问题转化成数学模型，提高学员的创新能力。

（二）增设大学数学类课程的研讨实践环节，提高学员学习兴趣

通过课程内容的调整和有机的整合，在大学数学类课程的授课学时中增设研讨课内容。研讨课以与学员所学课程紧密相关的内容为主，对基础理论起到画龙点睛的作用。研讨主题确定后，研讨的内容、设计和实施都由学员独立完成，通过学员的主动参与，使学员对分析问题，抽象问题和解决问题的全过程有一个基本的了解和熟悉，培养学员初步的分析思维和动手能力。

（三）增设大学数学类课程的实验课环节，提高学员解决实际问题的能力

通过课程内容的调整和有机的整合，在大学数学类课程的授课学时中增设实验课内容。实验课以演示实验，验证性实验为主，对基础理论教学起到辅助作用。通过数学软件计算、画图、优化设计，加深学员对数学基本概念，定理、公式的理解。另外一方面，教员在实验内容的设计上将学习的内容与实际问题相结合，通过案例融入数学建模思想，经过计算和结果的分析使学员进一步理解基本理论和应用。使抽象的理论直观表现出来，提高学员对理论教学的兴趣，培养学员的好奇心和探索精神。

（四）鼓励学员积极参与课外竞赛，提高学以致用的能力

构建并实践“学员竞赛-科技创新-教员科研”的互动教学模式。面向高阶思维能力培养的大学数学教学过程既要体现教员在教学内容、教学设计、教学方法和手段的改革和创新，还要体现以学员数学素质培养和提高为目的的高阶思维的培养，这两个方面是相辅相成，相互促进的。通过数学建模竞赛带动学员的科技创新能力，培养青年教员的科研水平，鼓励学员积极参与教员科研，共同提高，营造一种探索研究、普遍提高、个性发展的培养氛围，培养学员创新素质和青年教员科研水平，提高人才培养质量和教员教学研究水平，真正实现“教学相长”。

（五）引入概念图

利用概念图进行知识的导航，可以把数学的解题过程形式化为在概念图上的思维通路的发现过程，该过程包括：根据问题信息在恰当的节点上输入、由求解要求定位目标节点以及以有效的启发方法引导思维通路的建立，高阶思维能力得到充分训练。

三、结束语

在军校大学数学课程教学中培养学员的数学高阶思维能力是一项复杂又艰巨的系统工程，是教员教学艺术的完美体现。如何有效促进学员高阶思维发展，以往和现在的教学策略研究还远未予以足够的重视。而今，面对信息时代对人才素质需求的新挑战，作为一名军校大学数学教员要尽可能地利用现有条件为学员创设一个广阔的、无限的思维空间，使学员的数学高阶思维得以有效发展和快速提高。

参考文献

[1] 钟志贤. 如何发展学员高阶思维能力[J].远程教育杂志，2005，169（4）：78.

[2] 李燕清，张红霞. 数学高阶思维及其培养初探[J].钦州学院学报，2009，24（6）：39-41.

[3] 张红霞. 运用元认知培养学员数学高阶思维[J].柳州师专学报，2010，25（1）：117-120.endprint