中学阶段是青少年成长的一个特别重要的阶段,中学数学学习的质量是影响青少年未来发展的关键因素。因此,提高中学生的数学学业水平已经成为教育中的一个重要问题。为了提高中学生的数学学业水平,有必要对学生的学习动机进行研究。大量的横断面研究证实,学生的学业自我效能感、成就目标定向和学习投入之间存在着密切的关系。本研究着眼于中学生数学学习中的学业自我效能感、成就目标定向和学习投入,并通过纵向分析探讨它们之间的关系。本研究采用数学学业自我效能量表,成就目标定向量表以及学习投入量表对846名中学生数学自我效能、成就目标以及学习投入进行两年跟踪调查,使用t检验、结构方程模型以及交叉滞后模型的方法考察初二到初三阶段以及高二到高三阶段自我效能、成就目标以及学习投入的变化。研究得出以下结论:第一,中学生数学学业自我效能感、掌握目标、表现-接近目标、行为、情感、社会投入两次测量均处于中上水平。但是,表现-回避目标和认知投入两次测量得分均处于较低水平。第二,从初二进入初三阶段,初学生数学自我效能感、掌握目标、行为、认知和社会投入得分均呈下降趋势,而表现-回避目标呈上升趋势。从高二进入高三阶段,高中生数学表现-接近定向和社会投入呈上升趋势,数学自我效能、掌握目标、行为投入、情感投入及认知投入均没有显著变化。第三,中学生学习投入各维度与表现-接近目标、掌握目标及自我效能之间均存在显著的正相关,与表现-回避目标之间存在显著的负相关。第四,中学生的数学学业自我效能感、表现-接近目标以及掌握目标对数学学习投入有直接的正向预测作用,而表现-回避目标对学习投入有直接的负向预测作用。此外,中学生的数学自我效能感可以通过成就目标的中介作用影响数学学习投入。第五,中学生数学自我效能感、成就目标以及学习投入之间存在相互作用关系,学习投入水平可以正向预测学业自我效能感、表现-接近目标、掌握目标,也可以负向预测表现-回避目标。表现-回避目标可以负向预测学习投入。通过对研究结果的进一步讨论和分析,为我国数学教育教学提出相关建议,借此更深一步推动数学教育的发展,提高中学生数学学业成就。