基础教育的发展越来越受到国家的重视，而数学教育是基础教育中一门重要学科，数学让学生学会用逻辑思维的方法去解决各种难题，并且了解世界。在素质教育下的新课程改革要求课堂教学方式趋于灵活多样化，而课堂教学目标实现的前提是教师能够提供有效的教学设计，教学设计应该把学生需求作为第一出发点，充分发挥学生的积极性、主动性及创造性，要全面引导学生尽早形成自主、探究、合作的学习方式。从而全面提升课堂教学效率。本文首先分析研究了国内外教学设计的发展现状，总结了目前教学设计中存在的问题，阐述了本课题研究的重大意义，以优化数学教学设计的研究为主要内容，通过查阅资料，调查问卷，访谈等得出详细数据，并对案例进行了详细分析，制定出了优化中学数学教学设计的具体措施和策略，从而为教师的教学提供有效的方法。能够真正帮助当前中学数学教师对现代教育理论指导下的教学设计有一个更加系统和清晰的认识，让教师在新教育理论的指导下把新课程理念与教学实践真正结合，从而使新的课程理念在课堂得以真正的发挥，使教学设计的内容更加丰富。本论致力于在实践探索方面有所突破，与现有的研究成果相比较，本文更加注重的是教学设计的实践研究，希望能给中学数学教学方面比较中肯的对策，而这在国内外以往的研究中都很少，该研究具有切实可行的理论和实践意义。在研究的最后，结合实际情况，进行总结反思，提出研究过程中存在的问题，以及进一步改进的合理化建议。