《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》指出，贯彻“以人为本、全面实施素质教育”，必须“坚持能力为重”，促进学生学习能力、实践能力和创新能力的发展。《纲要》提出了一个在教学实践过程中长期以来被忽视的教育战略问题:能力教育。与此同时，尽管数学学科能力的培养引起了重视，高考改革也开始由“知识立意”逐渐走向“能力立意”，但由于数学学科能力体系及测评研究的相对滞后，造成对学生数学学科能力测量与评价的主观性、随意性较强，数学学科能力的培养仍处于经验总结的阶段。这些都急切需要我们从理论上回答以下几个主要问题:数学学科能力是什么？它由哪些要素构成？如何通过教学形成和发展数学学科能力？数学学科能力的发展又该如何进行科学的评价？　　本研究分为六个部分：第一章，高中数学学科能力表现标准的内涵。通过对能力、能力表现、课程标准、内容标准以及表现标准等概念的界定与辨析，确定高中数学学科能力表现标准的内涵和外延，并据此分析了高中生数学学科能力表现标准的基本内容:高中数学学科能力要素、表现水平以及能力表现的层级描述。第二章，高中数学学科能力模型及表现标准的理论建构。本章从数学能力、数学知识和数学思想方法三者之间的联系，以及知识论、心理学、评价理论和国际比较四个方面阐释了高中数学学科能力模型以及制定高中数学学科能力表现标准的理论基础。教育学立场下的知识观、皮亚杰认知发展阶段理论、布鲁姆教育目标分类学和SOLO分类理论、以及国际学生评估项目为制定我国高中数学学科能力表现标准奠定了坚实的基础。第三章，高中数学学科能力表现模型及指标构建。本章从学科领域内容、学科能力表现维度、表现层级水平、问题情境等四个方面构建高中数学学科能力表现模型，再通过德尔菲法将数学学科能力分为空间现象能力、抽象概括能力、推理论证能力、运算求解能力和数据处理能力这五个一级指标以及15个二级指标，每个二级指标又可进一步划分为表征、分析、应用、评价、创新等不同数学能力表现水平，为学生能力的发展提供目标和依据。第四章，高中数学学科能力表现标准开发。依据前文构建的高中数学学科能力模型及相关指标，以开发能力表现标准。主要是通过对具体能力的指标进行细化，并选取具有代表性的高中数学试题，进而分析学生认知过程中表现出来的数学学科能力，对其进行等级划分，从而得出高中数学学科能力的表现标准。第五章，基于高中数学学科能力表现标准的实证研究。理论或标准的构建必须经过实践的检验才能证明其合理性和可操作性。本部分将通过选取实际研究对象（高三学生），对其实测试卷和自设试卷的测试与分析，进一步证明“标准”的合理性和可行性。第六章，高中生数学学科能力现状与提升策略研究。本章旨在以F省为例，通过实证研究和数据分析获取对高中生数学学科能力的现状了解，并将F省的一次八校联考和该省2006-2015年全省高考的数学考试试卷以及考试成绩进行统计分析从文理学科两个不同的维度将学生的各个数学学科能力指标分别进行对比分析。以F省全省高考数学所反映的高中生每个能力指标的平均得分值作为比较的常模基数，以F省八校联考数学所反映的各个能力指标作为高水平对象，通过二者的比较分析，探讨高中数学的常态能力水平在哪些能力指标还存在较大的提升空间，进而针对这些能力指标从多个角度提出策略以实现高中生数学学科能力的整体提升。