آموزش باعث افزایش توان یادگیری می شود و علوم اعصاب براساس شناخت کارکرد سیستم عصبی مغز انسان به درک فرآیندهای ذهنی و نحوه یادگیری می پردازد. این زمینه مشترک می تواند نشان دهنده آن باشد که در آینده عملکرد آموزش می تواند به وسیله علم تغییر کند. این علم با ورود به حیطه آموزش انواع خاصی از روش های یادگیری برتر را معرفی می کند. درک تجسمی و تصویری از یک مفهوم، از مؤلفه های علوم اعصاب است که دشواری مغز را از درک نمادین مفهوم مورد نظر کمتر می کند. پژوهش حاضر ضمن معرفی علوم اعصاب آموزشی و کاربرد آن در آموزش ریاضی به مطالعه نقش تجسم بر مبنای علوم اعصاب در ارتقای پیشرفت تحصیلی و انگیزه ریاضی دانش آموزان دختر پایه هشتم در مبحث کسرها می پردازد. این پژوهش از نوع شبه آزمایشی و با طرح پیش آزمون - پس آزمون با گروه های ناهمسان است. با استفاده از روش نمونه گیری در دسترس 43 نفر از دانش آموزان پایه هشتم شهرستان آق قلا انتخاب و یک کلاس به عنوان گروه آزمایش و کلاس دیگر به عنوان گروه کنترل در نظر گرفته شد. گروه آزمایش به روش تجسم و گروه کنترل به روش معمول آموزش دیدند. پس از اجرای روش آموزشی جهت گردآوری اطلاعات، از پرسشنامه انگیزه پیشرفت ریاضی با پایایی 0/709 و آزمون پیشرفت تحصیلی معلم-محقق ساخته که پایایی آن 0/85 و روایی صوری آن با نظر چهار استاد گروه ریاضی دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی و پنج معلم ریاضی تأیید شده، در دو مرحله ی پیش آزمون و پس آزمون استفاده گردید. نتایج حاصل از تحلیل کوواریانس داده ها نشان داد که آموزش گروه آزمایش با محوریت تجسم در سطح 0/05، پیشرفت ریاضی و انگیزه رغبتی آن ها را به طور معنادار نسبت به گروه کنترل افزایش می دهد، ولی در انگیزه اجتنابی ریاضی تفاوت معناداری ایجاد نمی کند.