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SOLO分类理论由皮亚杰的认知发展阶段论变化而来,它影响学生发展的因素有思维水平和反应方式。SOLO分类理论模型不仅可以反映学生认知的定性差异,而且可以反映量的差异。它为本文的研究提供了强大的理论框架。函数是高中数学的重点知识之一,它与代数式、方程、不等式等有着紧密的联系,它蕴含的一一对应法则贯穿高中数学的始终。我们知道学生学好数学的重点在于课堂听讲,而课堂听讲最重要的是老师准备的教学设计。为了找到更好的学习函数内容的方式,笔者结合学生的思维水平在SOLO分类理论的指导下,以函数概念的教学设计为切入点,建立优化模型。并且通过实际课例对比实验探讨SOLO分类理论在中学数学教学设计中的适用性。首先简单阐述本文的研究背景,主要简述函数和教学设计的来源,本文的研究目的是探讨SOLO模型的适用性,最后叙述了研究意义以及研究方法。然后介绍SOLO分类理论的来源和包含的主要内容,并将其总结归纳到表格中为后文的研究做理论铺垫。介绍教学设计的演变过程和函数概念的变化过程。最后,笔者叙述相关内容的现状。接下来是本论文的核心部分。该部分把SOLO模型应用于函数教学设计中的每一环节(主要以函数概念为例)。具体是以SOLO分类理论为指导,以学生思维水平的发展为依据重新设计函数概念的教学目标、教学重难点、教学方法、课堂例题和课堂提问。在理论的基础上进一步实验探究这种设计在实际课堂中是否会有明显的效果,所以笔者试图通过课例对比实验的数据来说明SOLO模型在数学教学设计中的适用性。最后一章是本篇文章得到的研究结论和研究展望,同时为广大教师更好的教好高中数学提出了宝贵的教学建议。本文通过课例对比实验得到SOLO分类理论能够指导教师系统的准备教学设计的每一环节,例如三维目标、教学重难点、例题选择等。在SOLO分类理论指导下的教案较之传统教学设计是一次勇敢的尝试,教师设计教案时会考虑学生的思维水平和反应方式,这种形式适用于日常教学,能取得显著的效果,有利于学生思维水平的提高。