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“数学理解”是国际数学教育界关注的核心问题,随着认知心理学研究的不断深入,研究者对个体的数学学习过程有了进一步的认识。我国自2000年制定高中数学新大纲将向量独立成章后,向量凭借“代数”与“几何”的双重性质在数学实践中受到广泛研究。越来越多的数学教育工作者开始对向量进行研究,并从教材、课程层面整理向量在解题中的应用并提出教学建议。但是这些研究缺少对我国高中生向量理解水平的调查,提供我国高中生向量理解水平的现状。本研究试图从新课程三维目标的角度划分向量理解层面,结合APOS理论考查高中生在向量理解各层面的水平现状,并对高中教师教学提出有价值的建议。本文首先通过对现有文献与相关理论的研读,以及对新课程三维目标在向量知识的要求,划分出向量理解的四个层面:知识层面、技能层面、应用层面、思想层面,和向量理解的四个水平:操作水平、过程水平、对象水平、图式水平。依次设计出考察高中生向量理解水平的测试试卷。其次,我们选取了六所不同层次的高中近550名高一学生作为研究的样本,对其进行了测试,并对具有代表性的学生进行访谈。通过对测试结果的数据分析,我们得出了高中生向量理解水平现状,总结高中生向量理解存在的不足。主要结论有:从总体趋势上看,高中生向量理解水平呈现层级递减,其中向量理解的思想层面下降最为显著。在各层面表现上,知识层面与应用层面表现最佳。对比不同层次学校,重点高中向量理解在各层面的水平均高于普通学校,特别是技能层面与思想层面最为明显。从对部分学生的试卷分析以及访谈内容上看,学生对于定义定理以及公式的记忆偏向机械化;学生缺少利用向量方法解决其他问题的主动性;解题后缺少反思,对向量知识框架的建构以及将新知纳入已有知识体系中的能力匮乏。基于对上述研究结论,我们对高中教师教学提出建议:适当增设向量教学课节,主要安排向量在其他领域应用、向量史部分内容;教学中适当使用几何画板等电子软件,强化学生对向量不同表征之间转化的意识;教师应在系统的向量教学之后及时总结知识点,带领学生建构知识结构框图。本研究通过对我国高中生向量理解现状的调查,为教师教学和学生学习提供实践与理论支持,对制定我国课程标准也具有一定的参考价值。