正弦定理在高中阶段的数学学习中有着重要的意义。本研究从数学史、国内外课程标准以及高考考情三个方面分析正弦定理的重要地位,结合学生在正弦定理的学习中存在认知障碍这一事实,本研究借助APOS理论对高三年学生学习正弦定理的认知障碍展开研究。首先,本研究借助APOS理论将正弦定理的教学细分为四个阶段,明确学生在各阶段应该达到的学习要求,以此为根据设置测试题对学生进行测试,将所获数据通过SPSS21.0软件进行定量分析。其次,结合加涅的学习结果分类从三个维度对学生的作答情况进行定性分析,获得以下结论:1.APOS理论下高中生正弦定理的各阶段学习情况具有阶段性。活动阶段和过程阶段学生之间差异不大整体情况较好。对象阶段学生经过努力能够提升较大的空间。图式阶段学生之间差异较大整体情况不理想。同时,各阶段的学习又具有连续性,前一阶段的学习是后一阶段的基础。2.高中生在正弦定理的各阶段学习中存在言语信息、智慧技能、认知策略三个方面的认知障碍。3.男、女学生的整体差异性不大。女生的及格率较高,男生的优秀率较高。这是由于女生具有更加细致的个性,男生思维更加活跃。4.为教师的教学提出5点建议:创设情境教学,调动学生积极性;让学生动手,发挥学生主体性;以问题为导向,启发学生思考;配合充分练习,突出概念本质;注意教学的连贯性、整体性。