当今社会,教师对学生的评价仍旧处在以考试成绩为标准的阶段,教师经常以学生成绩的高低来评价学生的学习,这样无疑是偏重了学生的学习结果,而忽视了学生的学习过程。数学学习是为了更好地培养学生的数学逻辑思维,帮助学生更好地全面发展。作为新皮亚杰主义的代表,SOLO分类理论将皮亚杰认知发展理论和信息加工理论的优点融合在一起,根据学生对不同学科问题的反应情况,概括了具体学科当中学生认知能力发展的规律。因此,以SOLO分类理论为基础的高中数学教学研究与实践有重要的应用价值。本文对SOLO分类理论进行详细的阐述和分析后,以SOLO分类理论为指导,考虑学生思维结构水平及其特点,从而优化教学设计内容,研究了以SOLO理论为基础的数学教学设计的一般过程和方法,并且以此为依据设计了数学实验案例,在实验的过程中进行了实验对比,实施过后采取了科学合理的评价方式,并且结合实验数据的分析,用事实证明了采取有效教学理念的教学效果是及其显著的,对提高和帮助学生发展数学思维是可靠并且有效的。在数学教学的过程中,教师应该以学生的思维层次为基准,制定符合学生思维层次的教学活动,设计符合学生思维发展的例题和练习题等,并且进行科学合理的评价。本研究由于笔者的能力有限,在研究中仍旧存在一些不足,但是期望通过对本文的研究,能为数学学科提供新的教学策略和评价方式,从而更好地帮助学生发展数学思维,为促进数学教学改革的发展起到借鉴作用。