数学的学习过程是学生数学认知结构不断丰富、完善过程，良好的数学认知结构应呈层次网络形式.CPFS结构是由概念域、概念系、命题域、命题系形成的网状结构，是个体头脑中内化的数学知识网络.形成这种CPFS结构，需要按照学生的认知发展规律，精心设计教学.　　本人试图从教学设计着手,帮助学生完善 CPFS结构这一数学所特有的认知结构.首先理性分析了完善CPFS结构教学设计原则，在此基础上，提出了在中学数学课堂教学中，围绕三个层面进行“完善和优化学生CPFS结构”的教学设计.即实施诸如“生长式教学”、“问题链”等设计来改进教师“教”；通过“导图式教学”、“随机进入式教学”等来改善学生“学”；另外，通过“波利亚解题表”.“解题策略训练”等来改进学生的解题“方法”.通过教学设计，帮助学生的认知结构沿“点——线——面——体”的方向发展和深化，进而最终实现思维的“立体化”、“网络化”.经过一年的教学实践，在定性研究与定量研究有机结合的基础上得出结论.结果显示个体学习心理的CPFS结构是一种促进学生数学学习的良好的认知结构，良好的教学设计促进了CPFS结构的完善和优化，提高学生数学思维的灵活性和深刻性，最终能有效提高学生的数学学习成绩和探究能力.