二十世纪八十年代，美国著名数学教育家Alan H．Schoenfeld教授等人对专家与新手的数学问题解决过程进行了系统的比较研究，大大推动了数学问题解决理论的研究。在前人理论研究的基础上，本文选取同一年龄段、具有相似身心发展特征的中学生作为研究对象，在初三年级优生与学困生之间进行比较，分析他们各自不同的数学问题解决内在心理机制特征，并在此基础上提出了一系列策略以提高中学生数学问题解决能力。 实验研究表明，无论是在解题过程中、解题时间上，还是在解题结果上，优生都具有良好的表现。通过比较分析，笔者认为陈述性知识、程序性知识、图式知识、元认知及态度、兴趣等因素影响数学问题解决的内在心理机制，而且各影响因素之间相互作用、相互制约共同影响数学问题解决内在心理机制系统。最后，中学生可以在良好的问题情境中，通过优化认知结构、加强策略性知识，培养元认知能力、端正数学态度等到方式来提高数学问题解决能力。 文章注重理论与实际的结合，采用文献法，问卷调查法，质化研究法，比较法、分析法等教育科学研究方法，用辨证唯物主义的观点来研究问题。