数学概念是数学学科课程内容的基本组成要素,是学生理解数学思想、掌握解题技能的关键。随着新课程改革的不断深入,数学概念在课程教学中的中心地位也日益凸显。然而,由于概念本身的高度抽象性,加之学生缺乏主动建构的学习过程与能力,对概念的理解更多的停留在工具性使用的层面,导致学习难度大,并且成为了学生进一步发展的阻碍。因此,探索概念有效性教学模式,优化教学设计意义重大。本研究尝试基于建构主义学习理论——APOS理论,围绕高中数学概念教学设计展开研究,理论指导实践与实践性反思的角度,辨证地剖析APOS理论对高中数学概念教学的指导作用。本研究主要从理论研究和实践研究两个维度进行详细的探讨。理论研究方面:（1）查阅大量文献,以国内外APOS理论教学现状与概念教学现状分析为切入点,对APOS理论、认知发展理论、建构主义知识观以及教学设计四基础论进行概念界定,明确APOS理论结合概念教学的实施途径与特征。（2）结合APOS理论特征,提出基于APOS理论的四项教学设计原则:学生主体地位原则、教学过程完整性原则、教学内容具备可探究性和合理性原则。根据数学概念学习规律与APOS理论四阶段特征,建构基于APOS理论四阶段的教学过程设计及策略:活动阶段——创设多元问题情境,体验感悟;过程阶段——问题驱动,抽象概括定义;对象阶段——以概念为对象探究性质特征,变式练习深化概念理解,提高概念应用能力;图式阶段——多元联系,完善概念体系。（3）结合教学案例实践过程与教学效果分析,提出概念教学策略优化方案并提出教学建议。实践研究方面:（1）通过调查问卷与个案采访的方式,明确概念教学现状,为教学策略提供参考。（2）以《指数函数及其性质》、《对数函数及其性质》为例进行教学设计初探,进一步实践APOS理论在概念教学中的具体应用。（3）基于教学设计展开教学实施,剖析APOS理论课堂实施典型片段,反思教学过程提出优化方案。（4）通过为期两个月的APOS理论教学与传统教学的对比实验研究,根据课堂观察量与两次质量检测数据分析,可知:APOS理论教学班级平均分明显高于传统教学班级,课堂教学学生参与度更高,课后作业完成质量更好;测试1独立样本T检验P=0.007<0.05,测试2独立样本T检验P<0.001,两次测试成绩差异性显著,且差异逐渐变大,进一步明确APOS理论对教学的积极作用。本研究发现:（1）基于APOS理论的教学设计对教学效果有一定的促进作用;（2）基于APOS理论的教学课堂更能激发学生的学习热情、提高学习主动性;（3）APOS理论四阶段是学生理解数学概念必须经历的心理建构过程,是紧密联系的,但并不要求每节课都严格按照四阶段来推进,它适用于知识建构的一段时期。