《普通高中数学课程标准(2017年版)》关于对数定义教学作了明确规定:“理解对数定义及运算性质,了解对数定义产生和发展的历史背景,了解对数简化运算的作用。”对数一般是高考必考的内容,是教学的难点。对部分一线教师的调查发现,大多数高一学生关于对数定义的理解和掌握情况不够理想,学习对数定义有畏难情绪。因此,研究对数定义的教与学是有意义的。从认知和非认知两方面,对影响对数定义学习的困难因素及国内外对数定义的教学研究作了文献综述。其中,国内主要对对数定义教学设计的教材分析和教学过程作了重点研究,重点关注了如何引入新知、处理教学重难点等问题,并对比分析了这些教学设计的优点与可改进之处。从而,为对数定义新的教学设计积累经验。分别借鉴杨军和王光明教授的评价框架,在专家等的建议指导下,我们编制了Cronbach’s Alpha系数为0.785的“对数测试卷”和Cronbach’s Alpha系数为0.920的“学习对数定义的非认知因素调查问卷”。以“对数测试卷”为测试工具,对成都市、内江市两所中学的420名高一学生进行测试。利用Excel和SPSS22.0软件进行了统计分析,发现测试成绩基本符合正态分布。进一步分析得出结论:受测者整体上关于对数定义的掌握情况不够理想;男女生和两校学生关于对数定义的理解水平均没有明显差异;不同班级层次的学生测试成绩存在明显差异。据此得到对数定义的教学应重视基础、因材施教等若干启示。以“学习对数定义的非认知因素调查问卷”为测试工具,同样对以上测试对象进行了调查,统计分析得到结论:有效样本整体上关于对数定义学习的非认知测试符合程度较低,学习中表现出学习动机较弱、伴有轻度学习焦虑感等。结合调查得到的启示,对受测者的数学教师进行了访谈,吸收他们的教学经验,为撰写新的对数定义教学设计作准备。结合文献综述和调查的启示,吸取专家、一线中学教师等的建议后,分别以先行组织者策略、HPM理论、数学核心素养等为理论依据,对“对数定义”的教学设计共做了3个,并通过访谈对这3个教学设计进行了比较研究。