虽然数学实验的产生可以追溯到数学的起源，但数学实验在数学教学，尤其是在中学数学教学领域中明确提出还是近几年的事。 中学数学实验是一类特殊的数学实验，它的功能是辅助数学教学，使学生通过“实验”的形式学习数学知识，并在实验的过程中培养动手实践、探索创新的能力，在“做数学”中“学数学”和“用数学”。但是，数学实验教学还处于发展阶段，相应的理论不很完善，有关中学数学实验教学设计方面的研究几乎是空白。由于中学数学实验有别于其它数学实验，因此界定中学数学实验的定义，并在此基础上研究中学数学实验的教学设计就十分及时和必要。文章在中学数学实验教学实践的基础上，定义中学数学实验，分析中学数学实验教学的理论支点以及中学数学实验的功能与特性，研究中学数学实验设计的特殊原则，并指导具体教学实践，从而划分中学数学实验设计常见类型，探讨具体实验对学生数学学习的影响和作用，进一步思考实践中的问题和不足，以使中学数学实验教学理论不断完善和系统化。 数学实验对现代社会所需创新人才的培养、对现代数学教育的推动，对数学学科发展的促进等等方面的重要作用，都显示出中学数学实验教学设计的实践和研究的现实意义。