党的十九大提出:“要全面贯彻党的教育方针,落实立德树人根本任务,发展素质教育,推进教育公平,培养德智体美全面发展的社会主义建设者和接班人。”提高教育质量和教育效率依然是教育任务的重点,依然是教育改革的永恒话题,教育质量和教育效率的提高取决于课堂教学质量和效率的提高。针对当前数学课堂教学和学习效率低,学生数学学习兴趣不高,学生的能力难以得到有效提高的现状,笔者思考在教学原理的指导下进行数学教学设计以提高教师的教学质量,从而促进学生的有效学习。首要教学原理由美国著名的教学设计理论家M·戴维·梅里尔(M David Merrill)教授提出,是各种教学设计理论和模式都大体赞同的一种处方性教学设计原理。目前,国内对首要教学原理在初中数学教学中的实践应用较少。因此,为了探索性地研究改善学生数学学习效率低的问题,本文主要以首要教学原理为理论依据进行初中数学教学的研究,并将在此基础上完成的初中数学教学设计用于实际课堂教学中,检验首要教学原理指导下的初中数学课堂教学的可行性与有效性。本研究从理论和实践两方面展开。理论上,通过阅读大量文献,了解首要教学原理的内容与内涵,探讨如何结合首要教学原理进行初中数学教学;实践上,基于首要教学原理进行初中数学课堂教学实验,并通过调查问卷、学生成绩等形式记录实验数据,运用SPSS、Excel等对数据进行分析,探讨首要教学原理对初中数学课堂教学的意义与价值。本论文主要包括以下五个部分:首先,在第一章中,主要介绍本研究的研究背景与问题、研究意义、研究方法和研究的主要内容与创新点。其次,在第二章中对首要教学原理的相关研究与数学教学设计进行综述,重点是国内外在首要教学原理的研究方面的成果概况与应用情况。第三,在第三章主要概述首要教学原理及其相关理论,重点是本研究涉及的首要教学原理主要参考的教学理论、首要教学原理的内容、教学效能等级、基于首要教学原理的教学设计流程、与首要教学原理有关的波纹环状教学开发模式以及首要教学原理与其他教学模式的比较等方面。第四,作为第四和第五章的主要内容,探索性地研究首要教学原理在初中数学课堂教学中的应用,包括首要教学原理指导下的初中数学教学设计、课堂教学实验以及实验案例、数据分析。最后,通过结合具体的课堂教学设计、教学实验以及实验数据分析,对本次研究进行反思与总结,并展望今后进一步的研究。通过本研究,并对比使用Levene检验实验前后获得的数据,主要得到以下结论:(1)学生的课堂参与度提高了,协作交流能力、自我表达能力、问题解决能力也有所提升。从对前测问卷数据的分析中发现,实验班与对照班的学生在学习动机和学习态度、初始能力、合作交流能力等方面相差不大,而从对后测问卷数据的分析中发现,实验结束后,实验班的学生更愿意配合教师课堂教学,积极性较高,他们的协作交流能力、自我表达能力、问题解决能力也有所提高。(2)基于首要教学原理的教学对学生成绩的提升具有一定的帮助作用。比较实验班与对照班,两个班的前测数学成绩无显著性差异(p=0.791>0.05),后测数学成绩存在着显著性差异(p=0<0.05)。实验结束后,实验班的数学班级平均分上升了11.86分,及格率增加了14%,优秀率增加了2%,实验前后效果明显。而对照班学生的数学成绩也有所提升,班级平均分提升了10.49分,及格率提高19%,但是中途出现了下降,优秀率并未提高。说明基于首要教学原理指导下的初中数学课堂教学是可行且有效的。综合分析表明,实验班的数学班级平均分上升,及格率和优秀率增加,而对照班学生的数学成绩也有所提升但是中途出现了下降,优秀率并未提高,主要原因在于:(1)基于首要教学原理的教学让学生在课堂上有明确的学习目标,增加了学习积极性;(2)“以问题为中心”的教学提高了学生的课堂参与度,提升了学生的问题解决能力;(3)基于首要教学原理的教学培养了学生的反思能力、合作交流能力以及表达能力。针对这些情况,结合研究结果以及笔者对本次研究的反思,提出以下几点教学建议:(1)教学过程中,教师应尽早让学生明确本节课的学习目标或者需要解决的问题;(2)中心问题应结合学生感兴趣的、真实的情境提出,并且进行合理分解;(3)在激活旧知环节,教师应提前梳理知识结构,明确需要复习的知识点;(4)激活旧知时,教师应考虑学生掌握旧知的不同程度,采用多种方法激活学生的旧知;(5)给予学生充分的探索空间和自我表现的机会;(6)合理进行小组安排,提高合作学习的效率。