《普通高中数学课程标准(2017版)》指出:教师要重视信息技术运用,优化课堂教学,转变教学与学习方式。注重信息技术与数学课程的深度融合,实现传统教学手段难以达到的效果。随着《教育信息化2.0行动计划》的出台,高中数学教育跨入信息技术化的新时代,高中数学教师应充分发挥信息技术的直观化、可视化、动态化等特点,并将其有效融入数学教学中,以期提高数学教学的有效性。高中数学问题导学教学有助于发展学生的学科核心素养。本研究以问题导学教学为主线,充分利用信息技术的优点,根据多元表征理论和认谈法和spss分析法等得出实验结果。本研究主要从理论研究和认知负荷理论,依据教学信息设计的原则,提出运用信息技术优化高中数学问题导学教学的策略。并根据策略进行问题导学教学设计优化,再将两种教学设计运用于教学实验。结合问卷调查法、访实践研究两个方面阐述了研究成果:在理论研究方面,通过文献梳理对信息技术和问题导学进行概念界定,并对信息技术和高中数学问题导学的国内外相关研究进行深度分析。在系列教学理论术与基本原则的基础上,结合高中数学问题导学教学和信息技术的优点,提出运用信息技术优化高中数学问题导学教学的四条策略:(1)素材增强问题的情境;(2)信息凸显问题的关键;(3)视觉助力解题的思维;(4)导图深化解题的小结。同时提供相应现实案例的策略应用。最后,以《函数的概念》、《指数函数及其性质》、《对数及对数运算》的问题导学设计为例,应用信息技术优化高中数学问题导学教学的策略对其进行优化。在实践研究方面,以教学实验为主,以调查研究为辅。先将高中数学《函数》单元20个课时的教学内容依据问题导学相关理论与原则进行教学设计;再依据运用信息技术优化高中数学问题导学教学的策略,运用动态数学软件和多媒体辅助教学办公软件等对上述的教学设计进一步优化;最后将两种教学设计分别实施于对照班与实验班,由作者一人进行教学实验。通过两班的实验数据对比,检验应用此策略优化设计的问题导学教学对学生学习函数的学习效果的影响。研究结果表明:采用信息技术优化高中数学问题导学教学的策略对提升高中生的数学学习成绩有促进作用。实验班学生的数学成绩得到显著改善,学习效率得到显著提高。从问卷调查和访谈情况来看,采用信息技术优化高中数学问题导学教学策略设计的课例对学生产生了一定的积极性影响,学生在对数学的理解能力、数学问题的解决能力、学习数学的情感态度、数学学习方式、数学思维水平五个方面都有积极性的提高。