“学生发展为本”的数学教学,本质而言是揭示数学思想方法的教学。高中数学函数主题蕴含了深刻的数学思想方法,成为落实数学核心素养的重要载体。然而,由于函数主题知识点多、结构繁杂且抽象性极强,使得函数的教学成为高中数学教学的难点。CPFS结构作为数学学习中特有的优良认知结构而受到数学教育界的高度关注。本文借助CPFS结构理论对高中生函数学习展开认知分析,探究揭示数学本质的方法,促进数学核心素养的有效提升。基于文献分析、调查研究、测量评价和统计分析,得到如下结论:第一,学生的函数CPFS结构总体呈现中等水平。多数学生函数整体的认知结构仍不清晰,认知迁移能力不强,无法很好地运用知识间的联系发现问题、提出问题、分析问题、解决问题;第二,男女生的函数CPFS结构未发现明显差异,不同年级间存在显著差异即高二学生函数CPFS结构水平与高一学生函数CPFS结构水平存在显著性差异;第三,个体的函数学习认知差异较大,随之影响其CPFS结构水平。研究表明,高中学生在函数学习过程中的CPFS结构认知情况主要受到课程层面,教师层面以及学生自身层面等三个层面的制约。相应的,我们得出在课程层面上,应重视对课程内容的处理,促进知识衔接和结构完整;在教师层面上,应注重变式教学,以学生原有认知结构为基础,厘清知识网络;在学生层面上,应积极吸收新知,借助概念图等工具表征数学概念,完善CPFS结构。