“题组教学法”是一线教师在课堂教学中常用的一种方法，它在一定程度上能激发学生的学习兴趣、提高学生的思维能力和提高课堂效率。特别是在高三数学复习中，它能使复习课中既要处理一定量的题目，又要充分展示学生的思维过程的这对矛盾，达到统一。而已有的“题组教学”的研究大多是对“题组教学”功能的阐述和题组的编拟以及“题组教学”的实施，而实践层面上的学生认知过程分析比较薄弱。针对以上情形，本文在总结高中数学“题组教学”的使用现状的基础上，以直线与圆的位置关系这一节教学内容为例，研究在高三数学复习中，实施“题组教学”对学生的认知水平和非认知因素的影响。本研究以SOLO分类评价为理论依据，主要从三个不同基础的学生的解题过程入手，分析他们在实施“题组教学”前后，文内知识的联系、文外知识的联系、数形表征能力、解题模块形成四个方面的认知水平的变化，以及非认知因素的变化。研究结果显示：（1）认知水平的攀升。实施“题组教学”后，不管哪个认知层级的学生，都会向高一级的认知水平发展。发展的速度因基础不同而有差异。基础较弱的学生，处于多点结构水平的时间较长，需要通过对基础知识的弥补和加深对知识的理解，才能有较大幅度的提高。基础中等的学生，在“题组教学”后，多点结构向关联结构的发展还是比较顺利，但要加强解题的严密性和完整性以及解题反思能力的培养，才能形成良好的知识结构。基础稍好的学生，能顺利发展到关联结构，但对细节条件的处理要到位。（2）认知品质的提升。实施“题组教学”后，学生的认知品质有了很大的改善，主要表现为：文内知识的联系逐渐灵活；文外知识的联系逐渐丰富；数形表征能力增强；解题模块基本形成。（3）非认知因素的改善。从问卷调查和学生的访谈资料分析，“题组教学”在学生的学习兴趣、学习习惯、学习能力、师生交流方面都有积极的影响。总体来说，学生对于高三复习中实施“题组教学”是接受的。在实施“题组教学”过程中，教师根据学生的基础情况和发展水平，实施个别辅导，解题反思，错题整理，审题指导，及时鼓励的教学策略，进一步促进学生对知识的理解，实践证明对于教育教学质量的提高是有效的。