元认知以人的认知操作为基本对象,对人的自我认知操作进行监控和调节。元认知的本质是人对自身认知活动的自我监测和自我调控。问题解决是当前数学教育教学的关键部分,是数学课程目标的重要内容之一,也是现代数学教学改革的重点。国内外许多研究针对怎样培养学生的数学元认知能力和促进学生的数学问题解决能力提出了有效的建议。本研究关注的是高中生数学元认知水平现状、数学元认知与数学问题解决的关系以及学生元认知水平的高低能否影响数学问题解决能力,并试图探寻数学元认知在数学问题解决中起到的作用,进一步探讨如何培养数学元认知以提高数学问题解决能力,继而促进学生数学成绩的提高。根据本文的研究目的,对高中生进行了数学问题解决和数学元认知水平的调查研究,主要采用了调查问卷的形式,应用自主编制的数学问题测试卷和数学元认知情况调查问卷。通过调查数据分析,高中生的数学元认知水平与数学问题解决能力关系密切,其中与解决较难的问题相关性更高。高中生的数学元认知水平整体不高,其中元认知监控水平较为薄弱。从而进一步探讨数学元认知在数学问题解决中起到的重要作用。结合具体案例阐述说明了数学元认知知识的统领作用,数学元认知体验的自我调节作用以及数学元认知的监测控制作用。最后论述了在数学教学中如何培养数学元认知能力,以促进数学问题解决能力的提高,并对此提出了有效的教学建议,以四个教学案例具体讨论如何在数学问题解决中培养数学元认知。