函数是研究现实世界中数量关系的一种数学模型,而函数中最基本、最重要的性质是函数单调性。函数单调性在高中数学学习中有着重要地位,它蕴含着数形结合、分类讨论的数学思想。同时,函数单调性是学生后续研究高等数学的基础。通过对沪、深两地共六所中学(市重点、区重点、普通中学各两所)的262名高一学生的纸笔测试、问卷调查和访谈中,本研究考察了学生对函数单调性概念表征、函数单调性证明、函数单调性运用的认知情况,调查了学生对于函数单调性的情感态度,并进一步探讨了函数单调性认知障碍的成因。本研究得出了以下结论：首先,在函数单调性的三类表征中,就主要表征而言,以符号表征为主要概念表征的学生人数居多,文字表征次之,图象表征最少。这些学生在后续的证明与运用函数单调性的表现优于使用图象或文字表征的学生。就个体对各个表征的掌握情况而言,学生对于文字表征掌握得较好,而对于符号表征、图象表征的掌握不够理想。第二,在函数单调性证明的检测中,笔者划分了3个水平：证明具体函数的单调性(水平1)、证明抽象函数的单调性(水平2)、证明以复合函数形式的抽象函数的单调性(水平3)。市重点中学的学生能达到水平3,区重点中学的学生能达到水平2,而普通中学的学生仅能达到水平1。学生在证明函数单调性时,主要存在问题是：(1)证明方法不正确；(2)证明过程不严谨。第三,在函数单调性运用水平的检测中,笔者划分了4个水平：直接运用(水平1)、逆向运用(水平2)、综合运用(水平3)、简单的问题解决(水平4)。市重点中学学生能达到简单问题解决水平；区重点中学学生能达到逆向运用水平；而普通中学学生仅停留在直接运用水平。研究发现,函数单调性运用的错误主要包括了：(1)运用函数单调性的意识薄弱；(2)运用函数单调性的方式不当。第四,按函数单调性的习得过程,笔者分析了函数单调性的几类错误原因,其中,概念意象中的错误原因是：(1)混淆了数学概念与日常生活概念；(2)用概念原型替代概念。概念联系发生的错误的原因是：(1)孤立看待概念；(2)建立的联系不灵活。概念运用中的错误原因来自于概念与运用相脱离,最常见的错误就是作不恰当的推广。第五,对于函数单调性的情感态度的研究结果发现：(1)学生有较强的学习动机,但这些动机都不是从函数单调性概念本身出发,而是以考试作为出发点；(2)学生对于函数单调性的学习兴趣不浓；(3)学生对于学习函数单调性概念的自我效能感比较高,但是对于证明函数单调性、运用函数单调性的自我效能感却比较低。