现行的《普通高中数学课程标准》中提出“演绎推理”与“合情推理”要同步发展的理念,数学课程的培养目标中明确提出要培养学生的推理能力;且推理能力是数学中分析问题、解决问题的基础,是六个数学学科核心素养中较为重要的一环。因此,数学教学更应注重培养学生的推理能力。MPCK理论是数学教师在数学教学领域应具备的核心知识,即数学教学的知识。国内外虽然已有大量关于MPCK的研究,但大都是以教师为研究对象的差异研究。本研究以高一学生为研究对象,力求数学教师在深入理解MK（数学学科的知识）、CK（有关数学学习的知识）的基础上,选择不同的PK（一般教学法的知识）来完善数学课堂中知识的生成、转化过程,加强学生对知识的理解、运用能力,在潜移默化中发展学生的归纳、类比思维,达到提高学生数学推理能力的目的。具体来讲:首先,依据新课程标准的要求对学生的数学推理能力进行分类,借助相关文献资料对学生数学推理能力的测评框架、影响因素进行分析,编制研究学生数学推理能力现状的调查问卷,其中包括基本信息、数学推理能力测试题和题目反馈三个方面。其次,选取X市X中学高一的六个班级307名学生作为前期调查对象,并选取高一年级组的6名数学教师作为访谈对象,进行调查研究。通过对个别访谈、能力测试和问卷调查所呈现的结果进行分析,得到以下结论:高一学生整体的数学推理能力水平偏低且各班之间的差距较大;从整体上来看,高一年级学生的演绎推理能力较好,类比推理能力次之,归纳推理能力最差。然后,基于以上调查结果,选定两个班级作为最终对比实验的班级。借助MPCK理论进行教材、学情和教学法的分析,制定“三角函数诱导公式”、“三角函数图象与性质”的教学设计,进行教育对比实验,其中实验班级采用基于MPCK理论的教学设计,对照班级采用常规的教学设计;最后,通过对实验班级和对照班级进行解题测试,并借助SPSS软件对结果进行分析,得出最终结论:（1）实验班级与对照班级数学成绩的平均值存在显著性差异,基于MPCK理论的教学设计注重概念的生成和辨析,在公式的传授过程中看重学生的参与,有助于加深学生对概念、公式的理解运用;（2）科学的教学设计是课堂教学的基础,数学教师的成长,需要一定的理论支撑,MPCK理论可以帮助教师科学、快速地成长;（3）基于MPCK理论的教学设计有益于学生逻辑推理能力的发展,且难度系数在一定程度上越低,越能体现出两种教学设计的结果差异。