优化课堂教学设计就是按照有效学习的目标，从学生的发展出发，从有利于学生的能力的培养、有利于学生知识的掌握上考虑，对课堂教学进行科学安排。新一轮基础教育课程改革用课程标准取代教学大纲，实际上就隐含着教师要用教材而非教教材。教师不仅是教材的使用者，更是教材的开发者和研究者。因此，教师在教材处理时，必须冲破教材的束缚，根据学生情况和教学实际，开放教学内容，创造性地使用教材，以提高课堂教学效率。课堂讨论、角色表演等教学活动要坚持形式为内容服务，真正起到帮助学生理解与掌握知识，达到培养能力的目的。
所谓“有效”，主要是指通过教师在一段时间之后，学生获得的具体进步或发展。也就是说，学生有无进步或发展是教学有没有效的唯一指标。教学有没有效，并不是指教师有没有教完或教得认真不认真，而是指学生有没有学到什么或学生学得好不好。有效教学是为了提高教师工作效益、强化过程评价和目标管理的一种现代教学理念。有效教学也是一种行之有效的策略，所谓“策略”，就是指教师为实现教学目标或教学意图而采用的一系列具体的解决问题的行为方式。提高教学有效性的最终目标是以提高教师教学有效性为基础，达到提高学生学习的效率、效益和效果的目的，最终让学生和教师共同提高和发展。教学有效性的前提是符合规律性。教学活动是培养人的活动，只有尊重人的发展规律和教学规律，教学才能真正有效率、效益和效果。那么，要如何改进教学设计来提高数学课堂教学的有效性呢？
一、注重目标的全面性，提高实现教学目标的有效性
传统的教学把目标定位在引导学生掌握知识上，视学生为接受知识的“容器”，向学生灌输知识。现代教学则把学生看成是能动的主体，在教学目标的定位上趋向于全面性——既重视现代生活、工作中所必需的基本知识和基本技能的传授，也重视学生自我发展能力的培养；既培养其全面素质，又努力发展其个性。
二、明确教学目标，提高教学内容的有效性
教学目标是课堂教学的核心和灵魂，在教学活动中有定向的作用。新的课程标准要求“知识与技能”、“过程与方法”、“情感、态度、价值观”三方面目标的有机结合。教学目标在关注知识与技能的同时，还要关注过程与方法，情感、态度和价值观，使学生在学习活动中获得知识和成功的体验，最大限度地满足每一个学生学习的需要。课堂教学内容的选择要根据新课程标准的要求和学生发展的需要。依据教学目标，确立重点、优化选择。现代教学理论和实践都证明：有效的教学必先具备有效的教学目标。而有效的教学目标的设计首先要求是准确和明确；其次，教学目标的制定要有一定的层次性。在强调过程与方法、情感、态度和价值观目标的同时，不能忽视知识教学，这样才能保证教学的正确方向，使教学有了现实的可操作性和评价性，才能切实保证知识教学的有效性，也才更有利于教学效率的提高。
三、激发学习动机，调动学习积极性，提高学生主动参与的有效性
学习积极性的形成与学习动机的激发有着内在的联系。学习动机的激发是形成学习的积极性的内在因素，它是在一定的教学情境中，利用一定的诱因，使已形成的学习需要由潜在的状态变为活动的状态的过程。在新课导入、情境创设、迁移过渡、操作实验安排、练习设计、活动组织中都应精心准备，周密布置，联系学生的生活环境，立足于学生已有的知识、经验背景，创设有助于学生自主学习，合作交流的情境，增强学生学习的乐趣和信心，使创设的情境达到内容鲜活化、过程活动化、解题探索化、交流互动化、思维多样化、体验有效化，从多个层面激发学生主动参与学习的全过程。要让学生充分参与课堂教学过程，做到人人参与，多向交流，教学共振。给学生一个展示的机会，让学生在展示的成就感中认识、规范、评价和发展自我。
四、活用教学方法，提高教学方法的有效性
课堂教学低效常常是由于教师的不适当引导而造成的。优化教学方法要求教必须致力于“导”服务于“学”。因为教学方法是课堂教学这一系统中的重要组成部分，它和教学目标、教学内容等都是相互影响、相互体现的。因此，要根据特定的教学目标的实现来选择特定的教学方法。要根据学生学习的特点，致力于把外在的教学目标转化为内在的学习需求，把启发思想贯穿于教学方法选用的整个过程，不能脱离学生原有基础，坚持教学方法选用的求实思想，充分反映学生主体性的要求。同时，教学方法的选择，还要从学生实际出发，必须以人为本，因材施教。教师运用恰当的教学方法进行教学，学生学起来就有兴趣，易于接受，就会使课堂教学效率更快提高。
五、形成概括的知识结构，提高学生自主建构的有效性
学习的迁移，具体地说是知识学习的具体化过程，在这一过程中起着重要作用的是学生原有的才能准确地辨别出新旧知识间本质上的差异或相似程度；也只有概括的知识结构，才具有稳定的、清晰的概念。在具体的操作过程中，应坚持做到给学生一个自己的空间、一个选择的机会。掌握知识的过程实际上是学生认知结构的建构过程，教师要让学生有充分的选择权，让他把相关材料进行重新组织或转换，使他得以超越现象，发现规律和联系，使信息不至于流失，从而获得新的领悟。
六、精练教学语言，提高课堂教学语言的有效性
教师要精心组织教学语言，增强语言表达的科学性、针对性、准确性和感染力，做到清晰精练、重点突出、逻辑性强。
七、精心设计问题，提高问题设计的有效性
要围绕教学重点，设计富有启发性、探究性的课堂提问，通过有效的问题激发学生学习探究的兴趣，推进教学目标的实现。
八、通过全面评价，提高教学评价的有效性
教学过程中教师要及时、适度、多元地评价学生。评价既要注重过程又要注重结果。评价语言要真诚、实事求是、因势利导、恰到好处，真正起到评价的激励和引导作
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