在信息技术高速发展的今天,网络化、数字化、智能化的学习环境为培养有创新能力的学生提供了更好的条件支持,这也正迎合了基础教育课程改革中明确提出的培养学生创造能力、问题解决能力以及实践能力的目标要求。但是,全球性的知识创新教学研究方兴未艾,中国一些地区的网络环境下的教学实践仍处于试验探索阶段,如何构建网络支持下的教学理论,如何有效地进行数字化教学活动,如何评估教与学的变革,这些都需要实践研究作为先导。本研究基于南京市开展“网络与数字化环境下的教学实验项目”的实践需求,选取南京市某初中的数学学科开展网络支持下教学方式变革的实践研究,目的是：尝试结合国内外的新理论,建构网络环境下新型教学的理论框架：将新的框架设计应用于数学教学,在教学实践中促进教与学方式的转变；运用实证研究的多种手段,分析该种网络支持下的新型教学设计对学生学习态度、课堂教学特征以及学生学习成绩产生的影响。首先,研究从当下数学教学的现状及问题出发,结合文献调研和实际经验,从理论导向、技术运用、师生特点等多个角度展开分析,设计出“感知-建构-应用”三段式的教学设计框架；其次,根据研究目标、内容及参与人员的实际情况,进行三段式教学的实施,并选取学习态度、课堂教学特征及学习成绩三个维度进行实施效果的分析。研究方法主要采用参与性课堂观察、问卷调查和教师访谈,从课堂录像、调查问卷、学习成绩单、访谈记录等多种渠道获得原始分析数据。通过数据统计与分析发现：学习态度方面,实施“感知-建构-应用”三段式教学后学生的学习态度水平有所提升,尤其是对学习行为部分的影响较为显著,三段式教学所提供的多途径的交流、多元化的互动以及智能化的练习是形成这一变化的重要因素；课堂教学特征方面,网络支持下的“感知-建构-应用”三段式教学的课堂更加倾向于师生平等、技术支撑、开放多元、合作探究；学习成绩方面,网络支持下的“感知-建构-应用”三段式教学使学生的学习成绩得到了显著的提升,有更多的同学进入了优生的行列,这主要得益于三段式教学所营造的民主自由的学习氛围以及学生在学习方式上的转变,学生真正的成为了学习的主人。本研究作为南京市“网络与数字化环境下的教学实验项目”的“先驱”研究,所获得的经验和建议可为后续三段式教学的推进提供帮助,也为同样走在信息化教学实验改革路上的同行者提供借鉴经验。