《普通高中数学课程标准（2017年版）》中提出了包括数学建模素养在内的高中数学学科六大核心素养,这些核心素养的形成和提高的关键仍然是课堂教学。因此,如何设计和实践好核心素养相关课程是一个极具现实意义和研究价值的课题。本研究针对高中数学建模教学设计和实践进行研究。首先,对国内外有关数学建模教学的文献进行研读与综述,梳理了国内外高中数学建模教学的发展与现状。其次,为了了解当前高中数学建模教学现状,经过反复设计和修改,分别制定了师生调查问卷,实地调查了某地两所高中的部分学生,并对部分高中一线数学教师进行了网络调查。结果显示:（1）高中生数学建模知识和实践明显欠缺,但对数学建模课程持积极正面态度;（2）高中数学教师的数学建模教学能力亟待提高,高中数学建模教学落实不到位且面临着从顶层设计到具体实施的诸多困难。然后,根据调查结果,结合高考对数学建模的考查和教学设计的相关理论,总结出了高中数学建模教学设计的基本原则和课堂教学的一般环节。最后,以总结出的数学建模教学设计基本原则和教学环节为基础,设计出一节高中数学建模教学案例并付诸实践。通过对课堂实录分析和课后师生反馈的总结,对案例进行优化,使之成为一节具有借鉴价值的高中数学建模教学设计与实践参考案例。