هدف از انجام این تحقیق بررسی تأثیر بازی های آموزش تخیلی در انگیزش تحصیلی و میزان پیشرفت درس ریاضی دانش آموزان بود. جامعه ی این پژوهش دانش آموزان دختر پایه چهارم بودند که به صورت تصادفی یک دبستان انتخاب شد، سپس، از این دبستان، دو کلاس به صورت تصادفی انتخاب شد. که از بین این جمعیت 64 نفری، دو گروه (یک گروه آزمایش و یک گروه گواه) به روش نمونه گیری خوشه ای انتخاب شدند و از روش نیمه تجربی استفاده شد. ابزار پژوهش عبارت بود از (الف) پرسشنامه ی استاندارد شده انگیزش تحصیلی هارتر، (ب) آزمون معلم ساخت. برای بدست آوردن پایایی و روایی آن از روش های تحلیلی آلفای کرونباخ برای انگیزش تحصیلی استفاده شد که این ضرایب از 09/0 کمتر و از 07/0 بیشتر است. همچنین، از نمره ی درس ریاضی در پایان دوره آموزش بازی تخیلی به عنوان شاخص انگیزش تحصیلی استفاده شد. تحلیل آماری داده ها با استفاده از نرم افزار SPSS انجام شد. نتایج نشان داد: (الف) رابطه ی معناداری بین بازی آموزش تخیلی و پیشرفت درسی ریاضی وجود دارد، (ب) رابطه ی معناداری بین آموزش بازی تخیلی و انگیزش تحصیلی وجود دارد. نتایج تحلیل رگرسیون حاکی از آن بود که بازی آموزش تخیلی پیش بینی کننده بخشی از پیشرفت تحصیلی در درس ریاضی باشد.