新时代背景下的学校教育正在发生变革,教师的专业发展也因此受到挑战。教师专业发展具有阶段性和终身性的特征,师范生所处的职前教育时期是其专业发展的重要阶段,影响其专业素养的提升。基础教育的数学课程改革,对师范生的培养提出了相应的要求,对职前数学教育提出了新的课题。学科教学知识被认为是教师应该具备的最重要的知识,直接反映和影响了师范生的教学能力和水平。本研究以数学师范生为研究对象,探究其学科教学知识的结构与发展特征,旨在促进数学师范生专业知识发展,引发对职前教师培养问题的进一步思考。本研究共观察了数学师范生实习前期和实习后期的十八节课,对其教育实习过程进行跟踪研究,采用非参与式观察和访谈法对其实习前期和后期的学科教学知识变化进行分析,通过对比研究发现四位数学师范生的发展变化较为典型。所以重点研究典型的四位数学师范生的学科教学知识,在改进Park的学科教学知识研究框架和方法的基础上,分析其学科教学知识结构特征,进而总结数学师范生学科教学知识的发展和变化规律,探究其发展原因,并针对现有研究发现提出促进数学师范生学科教学知识发展的建议。研究发现,数学师范生的学科教学知识分为相对完整型和显著缺失型两种。学科教学知识的特征集中表现为以学生为中心,努力了解学生;定位基本准确,目标理解有限;充分利用材料,横纵知识较差;学习评价单一,缺乏以评促学。数学师范生与优秀数学教师在学科教学知识各因素的比较上存在显著差别。数学师范生学科教学知识的发展过程特征可以分为部分发展型、整体停滞型和全面提升型,其变化受到自我反思、指导教师的示范、师生关系、实习时间和非正式的学习共同体等多种因素影响。因此,为了提升数学师范生学科教学知识,可以从内部自我提升和外部条件驱动两方面加以改进。内部自我提升包括树立教育信念,建立教学自信;深入理解学生,满足学习需求;积累实践经验,适时教学反思;整合相关知识,发展教学策略等。外部条件驱动包括优化课程设置,实现课程整合;改善实习模式,提升实践能力;加强教学指导,强化教学技能等。