Higher Order Thinking Skills atau Pemikiran Tingkat Tinggi yang biasa disingkat dengan HOTS sebenarnya tidak memiliki makna yang tunggal. Para pakar masih berbeda pendapat tentang HOTS tersebut. Namun demikian, para pakar itu sepakat bahwa mengingat informasi, atau bahkan memahami informasi masih belum dikatakan HOTS. Di samping level C4, C5, dan C6 dari taksonomi Bloom, yang juga termasuk dalam kategori HOTS adalah berpikir kritis, kreatif, pemecahan masalah, dan pengambilan keputusan. Berdasarkan beberapa ragam definisi HOTS di atas, penulis mencoba menglaborasi jenis pembelajaran matematika (terutama dilihat dari tujuan langsung pembelajaran matematika, yaitu pembelajaran konsep, prinsip, dan prosedur), yang meningkatkan HOTS siswa. Di bagian akhir, penulis menawarkan beberapa ide untuk meningkatkan HOTS melalui pembelajarn matematika, antara lain: penggunaan teknik probing, questioning methods, pendekatan saintifik (scientific approach), dan pemberian beberapa macam soal non rutin, seperti soal yang memuat informasi yang kontraditif, soal yang semesta dari variabelnya tidak disebutkan secara eksplisit, soal yang noncalculation, dan soal yang open ended ill structrured dalam pembelajaran pemecahan masalah. Kata kunci: HOTS, non-routine problems, pendekatan saintifik, questioning methods, teknik probing.