本文在深入研究认知结构理论和数学学习、教学理论的基础上，比较系统地论述了数学认知结构的概念、特征、构成要素和发展过程，分析了影响学生建立良好数学认知结构的各种因素。鉴于当前数学课程教学中存在的诸多问题，依据数学认知结构理论，结合本人的教学改革实践，本文提出了以“三阶段”、“三课型”为主要内容的“三．三”教学模式，并进行了与传统教学模式对比的实验研究。 本文认为，数学课程教学的主要目的是使学生建立一种良好的数学认知结构。数学认知结构是一个系统，由数学知识系统、数学能力系统和数学素质系统组成，三个系统互相联系、互相影响、协调发展。发展数学认知结构一般有三种途径，即数学沿袭、数学实验和数学实践。数学认知结构发展的目标是使其具有可利用、可辩别和稳定三种特性。 本文认为，学生主体、知识客体和教师、教育技术等辅助因素对数学认知结构的建立和发展有一定的影响作用。其中，主体因素是内因、决定性因素，客体和辅助因素通过影响主体起作用，是外因。 依据数学认知结构理论，本文认为数学教学活动要以利用和形成学生良好的数学认知结构与作为价值取向和目标指向，要处处体现学生主体和自主的地位，要充分发挥教师和现代教育技术的辅助作用，要开发条理化、结构化和整合化的教学内容。由此提出符合这些教学原则的“三．三”教学模式。 “三．三”教学模式根据数学认知结构构成的三个要素及其相互关联和递进的关系，将数学学习和数学认知结构的形成分为知识习得、能力提高、素质养成三个阶段。根据教学三阶段分工的不同，对应将数学教学分为理论教学、技能教学、实验教学三种课型。从而使数学教学具有目的性、渐进性和系统性的特点，有利于学生数学知识、能力和素质的协调发展。 本文对“三．三”教学模式和传统教学模式对比实验进行了分析和总结。该实验以中等师范学校《代数与初等几何》第二册第九章第一单元“排列与组合”为内容，通过在两个数学成绩相当的班级分别采取两种模式进行教学，在完成实验教学内容后进行统一测试，得出“三．三”，教学模式的教学效果优于传统教学模式的结论。