自主学习是目前课程改革所提倡的一种学习方式,突出体现了终身学习的基本理念,提升学生自主学习能力已成为现代教学研究的主要课题之一.由于各种因素的影响,目前学校普遍存在学生自主学习能力不高的现象.为此,本研究针对这种现象对高中生数学自主学习进行系统的研究.本研究主要采用文献分析法、比较法、调查法三种研究方法,对当前高中生数学自主学习能力进行了现状调查与教学设计研究.研究分为三部分：第一部分通过文献分析,界定了自主学习的内涵,分析了自主学习在数学学习中的意义,概述了国内外一些与本研究相关的自主学习研究成果；此外,通过比较法研究数学自主学习硕士论文,以期了解我国数学自主学习的研究进展和确定本研究的研究方向.第二部分采用问卷法和访谈法对高中生数学自主学习现状进行调查,通过问卷调查,得出主要结论如下：(1)高中生数学自主学习总体水平不高；(2)高中生的学习动机状况比学习策略状况更乐观；(3)重点学校和建设重点学校在内在目标、自我效能感、学习总结、学习焦虑等因子中存在显著差异；(4)男生和女生在内在目标、学习意义感、自我效能感、学习总结、学习焦虑和学习管理等因子中存在显著差异；(5)外在目标、学习计划安排、学习总结、学习管理和学习评价等因子随年级的增长呈规律性变化.通过访谈调查我们发现,原有数学知识、数学学习动机、数学学习策略和数学教师是高中生数学自主学习的影响因素.第三部分在调查结果的基础上,分别以支架式教学理论和抛锚式教学理论为例进行数学自主学习教学设计,以此说明数学自主学习教学设计思路.最后,对开展数学自主学习教学设计提出一些建议.