本研究采用横向对比实验,对数学实验进行效果评估,并考察性别和学生原有的数学学习水平与数学实验这一干预变量是否存在交互效应。研究分为以下三个部分：第一部分是设计测试题并对学生进行测试,考察数学实验对学生数学能力的影响,被试来自盐城的一所实验学校和南京的一所对照学校,共365名学生；第二部分是自编问卷,并运用问卷考察数学实验对学生情感态度的影响,对来自盐城和南京的529名学生进行调查；第三部分是运用自编的问卷对来自盐城的一所实验学校的348名学生进行调查,分析学生对实验教学的悦纳程度。具体结果如下：(1)数学实验显著影响学生在合情推理、迁移能力、空间观念和三部分总分上得分。数学实验显著影响学生在问题解决方面的表现。(2)从交互效应来看,数学实验和数学学习水平在学生的数学能力得分上存在显著的交互效应。对于中高水平的学生来说,实验组的得分显著高于对照组的,对于低水平的学生来说,数学实验对他们没有显著影响。(3)性别、数学实验和数学学习水平在学生的数学能力得分上有显著的交互效应。对于女生来说,数学实验对中高水平的学生的得分影响显著,对于低水平的学生影响不显著。对于男生来说,数学实验对于中等水平的学生得分影响显著,对于高水平和低水平的男生影响不显著。(4)数学实验对于学生数学学习的自信心、价值感和情感态度总分有显著影响,数学实验对学生在学习兴趣维度的得分没有显著影响。(5)学生对正在开展的数学实验教学态度偏向积极,认为数学实验对他们的数学学习有帮助、对数学实验有兴趣热情、能够比较积极地参与实验活动。本研究得出的研究结论有：自编的数学学习的情感态度问卷和数学实验的悦纳程度问卷结构符合研究的理论构想,具有较好的信效度,可以作为数学实验效果研究的工具；数学实验可以促进学生数学能力的提升,数学实验对于中高水平的女生有帮助,对于中等水平的男生有帮助；数学实验对于培养学生积极的情感态度有帮助；学生对数学实验态度积极。