无论是国家颁布的教育改革指导文件——《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010—2020年)》,还是学科基础要求——“数学的基本就是问题解决”,都迫切地希望提高学生的问题解决能力,使之能够独立自主地解决遇到的问题。因此培养学生问题解决能力成为教学的主要目标,进而促进了问题解决教学模式研究领域的发展。近年来问题解决模式研究倾向于情境认知理论,而忽视了问题解决的首要前提是学生对知识的内化和掌握。创设各种有利于学生学习的情境固然重要,但重中之重是学生对知识的内化和掌握。对问题解决研究产生重大影响的安德森(John R. Anderson)ACT_R理论以及作为中国式问题解决教学模式的变式教学,两者都与知识内化联系紧密,可以说ACT_R理论是对知识内化机制的具体说明,变式教学则是对促进知识内化的具体策略。因此,本研究尝试在ACT_R理论指导下进行变式教学研究,以期能增加学生知识内化程度,提高其问题解决能力。通过相关文献的研读,掌握关于ACT_R理论和变式教学等概念及其演变过程,进一步整理相关国内外研究。在安德森ACT-R理论的指导下,引入精致练习的理念,结合现阶段教学现状和中学生学习特征,构建变式教学模式,并进行教学设计,运用“变式专题”、“精致练习”、“针对性指导”等教学环节以及相应教学策略对初二学生进行实证研究。通过整理分析学生的多元实验数据,来评价学生对知识点的内化和掌握情况。实证研究结果证明基于ACT R理论的变式教学对培养学生问题解决能力起到了良好的促进作用,增加了学生知识内化的程度,增强学生学习的自信和动力。