作为推动人们终身学习、适应时代发展的学习方式，自主学习成为教育研究的一个主旋律。随着基础课程改革的不断发展与深入，高中数学教育的改革与发展也如火如荼地进行着，培养高中生数学自主学习能力成为数学教育工作者面临的新课题。本文以前人的研究成果为基础，以现代教育理论为指导，主要应用了文献研究法，行动研究法，对高中生数学自主学习能力的培养进行了研究。首先分析了高中数学学科自身特点和高中数学自主学习的内涵及其理论依据；然后阐述了目前高中数学自主学习存在的问题及成因分析；进而从课前、课堂、课后三个环节进行教学设计，构建了一套课堂教学模式和作业模式，从而更好地在教学中培养高中生的数学自主学习能力。通过研究发现，新课程标准下的高中数学学科要求教师给予学生的不仅仅是知识和技能，更多的是如何从学生实际出发，引发学生思考、探索、交流以获得知识,形成技能，发展思维，促使学生在教师指导下学会自主学习。自主学习具体表现为“自立”“自为”“自律”三个特性。但目前高中数学自主学习还存在不少的问题，如将自主学习等同于自己学习，等同于自由学习，等同于自觉学习。分析问题的成因，关键因素在于教师。因此，教师必须转变观念，探索有效的教学方法，对学生进行必要的指导，才能培养高中生的数学自主学习能力。本文紧密围绕自主学习的内涵，把握培养高中生数学自主学习能力的关键和原则，以高中数学教学内容为载体，对课前、课堂、课后三个环节做了探索和设计，建构了一套新型有效的课堂教学模式和作业模式，促进高中生数学自主学习能力的提高和发展。