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高阶思维视角下高中三角函数的问题驱动式教学研究

摘要

21世纪以来，社会信息化和国际竞争局势复杂化的演变对人才培养出了更高的要

求。高中数学课程改革倡导发展学生的数学学科核心素养，升学生的数学高阶思维不

仅符合时代变迁对数学素养的新期望，还有助于实现数学学科的素质教育。在高中数学

课堂中，合理巧妙进行问题设计、实施问题驱动式教学对发展学生的数学高阶思维具有

一定的理论和实践意义。

本研究采用文献研究法、调查法和实验法，对三角函数教学内容进行问题驱动教学

设计与实施，引导学生在分析和解决问题的过程中升思维的深刻性、灵活性、创造性、

敏捷性和批判性，实现数学高阶思维的培养与发展。研究主要从以下几个方面进行：

首先，本研究基于数学高阶思维、问题驱动和三角函数教学的研究现状，结合相关

理论的分析，对数学高阶思维和问题驱动式教学进行概念界定，编制学生问卷和教师访

谈纲并进行调研。其次，结合调查结果和数学学科特点，探讨数学高阶思维视角下问

题设计的价值，从问题的层次性、情境性、变通性、开放性、思辨性和延伸性方面出

了对应的策略。再次，出数学高阶思维视角下问题驱动式教学原则和流程并构建教学

模式，为了验证问题驱动教学模式的有效性，以“正弦函数、余弦函数的性质”为例设

计教学，开展对比试验。最后，结合SPSS27.0对实验数据进行处理和分析发现，在高中

三角函数的教学中应用问题驱动式教学模式有助于学生数学高阶思维的发展，且对于数

学成绩水平在及格线以上的学生来说，问题驱动式教学对其数学高阶思维水平的升效

果更佳。

通过对调查结果和实验数据的分析，得到以下结论：数学高阶思维发展的要义在于

问题设计的适切性，问题驱动教学对不同层次学生的思维发展的影响不一；问题驱动教

学设计的核心在于明确学生的认知需求，认知需求影响问题设计的内容和深度；教师的

问题设计能力是问题驱动教学实施的关键，问题设计的前瞻性和针对性制约问题驱动教

学的开展；问题驱动教学对数学高阶思维水平的升具有普适性。

关键词：数学高阶思维；问题驱动教学；三角函数；高中数学；数学教学

I

AStudyonProblem-DrivenTeachingofTrigonometric

FunctionsinHighSchoolfromthePerspectiveof

Higher-OrderThinking

Abstract

Sincethe21stcentury,theevolutionofsocialinformatizationandthecomplexityofthe

internationalcompetitivesituationhaveputforwardhigherrequirementsfortalentcultivation.

Thereformofthehighschoolmathematicscurriculumadvocatesthedevelopmentofstudents

coreliteracyinmathematics.Theenhancementofstudentshigher-orderthinkingin

mathematicsnotonlymeetsthenewexpectationsofthechangingtimesformathematical

literacy,butalsohelpstorealizethequalityeducationofthemathematicsdiscipline.Inthehigh

schoolmathematicsclassroom,reasonableandskillfulproblemdesignandtheimplementation

ofprobl