數學是思維的體操，應當有計劃地逐步地進行思維訓練，使之貫穿在各個數學環節之中。不僅進行新知識、新概念的教學要訓練思維，複習環節也可以訓練思維；不僅應用題能夠訓練思維，計算題同樣也能夠訓練思維。一般地說，對小學生應先培養思維正確，有條有理，然後再要求思維靈活，發展獨立見解。為此目的，分析如下：
1、要有計劃地進行思維訓練
(1)培養邏輯語言。語言是思維的工具，通過語言表述，既能學習好的思維方法，又能反映自己的思維方式。培養邏輯語言要從一年級起逐步提高。在教學中，一開始就要求學生的語言完整，並會用因果關係來表述。例如，3+2為什麼得5?讓學生講：因為5是3加2組成的，所以3+2得5。然後，再教學生用“如果……那麼……”的語句說明算理，用假定的語句進行分析。
(2)提供思維材料。為學生提供恰當的思維材料，是訓練思維能力的必要條件。思維材料包括：啟發性的提問、靈活性的題目和新穎的圖畫或幾何圖形。例如，△÷６＝□，△＝?□＝?學生可以想象出許多做法，比做幾道除法題，更能培養學生的想象力。又如，圖1的A點到C點，有兩條路線，一條經B點到C點，另一條經D點到C點，問哪一條路線更近些?應用題隻提供一些條件，讓學生去思考，然而學生思維活動的量比解一二道題要大一些。
(3)指導思維方法。進行邏輯思維的一般方法是比較、分析、綜合、抽象、概括以及類比等。比較是辨別事物的異同。數學知識抽象而嚴密，容易混淆，在教一個新知識時，要與它相近似的知識作比較；同一個數學知識也要提供變式讓學生辨別。分析與綜合的思維方式是解題的關鍵，各年級都應該注意培養。目前有些教師滿足於將應用題歸結成許多所謂數量關係，往往使學生套類型，這不利於培養學生具體問題的分析能力。抽象概括是形成概念的思維過程和科學方法，但是要在豐富的感性材料上抽象出共同的本質屬性，然後運用抽象的知識解決具體問題，在反複應用中加深認識。類比推理在小學數學裏應用較廣，例如，由分數的基本性質類比推出比的性質。
2、體驗各種思維方法
在教學領域中，能力比僅僅具有知識更重要。能力的獲得離不開思維訓練，思維與能力如同源之流，學生掌握了數學思維方法，加以靈活地組合與運用，就能增長數學能力。
邏輯思維訓練一般從以下幾個方麵入手。
(1)分析。分析，就是把一個數學問題分解成若幹個小問題，先設法搞清楚各小問題的性質，然後解決問題。在數學中常用的，被形象地稱為“執果索因”，就是從問題的結論出發，尋找導致這一結論的原因。這樣一步步地尋找下去，直至最後的原因為我們已知或是為公認的事實所證明為止。
如：甲種樹7棵，乙比甲多種4棵，問兩人一共種幾棵?
在教這道例題時，教師可以從所求出發，運用分析法去分析問題和解決問題。
甲乙共種樹幾棵?
甲種樹幾棵?乙種樹幾棵?
已知7棵比甲多4棵
列式：7+(7+4)=18(棵)
(2)綜合。綜合，就是把一個數學問題的若幹方麵結合起來進行思考，從而找到已知與未知的聯係。在數學中，常常用到的“綜合法”被稱為是“由因導果”，就是從問題的已知因素出發，經過正確的運算或推理，導出待求或待證的結論。
如：6台織布機8小時能織布575米，照此計算，10台織布機12小時能織布多少米?
教師在進行教學時，可以從已知出發，用綜合法分析、解題，讓學生了解這種方法的特點。
6點織布機8小時織布576米
1台織布機8小時織布多少?(576÷6)
1台織布機1小時織布多少?〔(576÷6)÷8〕
10台織布機1小時織布多少?〔(576÷6)÷8〕×10
10台織布機12小時織布多少?〔(576÷6)÷8〕×10×12
列式：〔(576÷6)÷8〕×10×12＝1440(米)
(3)歸納。歸納，就是從大量個別的屬性出發，尋找它們的共同規律，從而發現一般性規律。歸納法是數學中常用的方法。在小學數學教學中，許多公式、法則是不能講為什麼的，為了讓學生理解，歸納法就成了教師的得力助手。如果教師設計適當的問題情境讓學生歸納，則有助於學生思維能力的發展。
(4)演繹。演繹，是最寓於數學特色的方法。演繹法與歸納法相反，它是從一般性規律出發，把一般性原理置於某個特殊對象之上，從而得出新的認識。
例如：教師告訴學生“0不能做除數”，學生會問為什麼?教師回答：“這是數學中的規定。”當學生再追問為什麼這樣規定時，就更為被動了。如果運用演繹法，教師很容易讓學生信服。教師給學生列出式子，讓學生回答，當0作了除數時你準備商幾來完成這個除法?1行嗎?9行嗎?100行嗎?都不行!你找不出可作商的數，這樣一來，學生便理解了。
(5)類比。類比，就是通過比較兩個數學問題，來發現它們之間的異同點，從而有效地遷移知識、經驗、技能，來解決問題。
①白盒裏有10個球，白盒比紅盒多2個球，問紅盒裏有幾個球?
②白盒裏有10個球，紅盒比白盒少2個球，問紅盒裏有幾個球?
教師引導學生類比①和②的陳述和含意，學生會發現：“白盒比紅盒多2個球”和“紅盒比白盒少2個球”是一個意思，兩道題隻是說法不一，列式均為10-2=8(個)
這樣，學生就可以將解正向應用題的解法遷移到逆向應用題上，使逆向應用題的教學得以順利進行。
比如：①兩個兒童共有15個蘋果，其中一個兒童所有的是另一個兒童的2倍，每個兒童各有幾個?
②兩數之和為30，其中一數是另一數的4倍，問兩數各是多少?
③兩數之和是60，若其中一數除以另一數得商數5，問兩數各是多少?
知曉類比的學生，隻要解答了其中一題，其餘則都可迎刃而解。
二、形象思維的訓練
小學時期培養邏輯思維是很重要的一個方麵，但也不能忽視形象思維的訓練。因為從思維學的觀點或從全麵發展的教育觀點來說，形象思維與抽象思維二者如同鳥之兩翼，車之兩輪，不可偏廢。
形象思維借助於正確、鮮明、生動的語言進行。運用形象思維能更深入細致地分析語言文字，更利於“雙基”教學的落實。小學語文課本中有著大量文學作品、寓言故事，它們借助形象來展現，如果授課過程忽略形象思維的特點，把完整的文學作品按純粹的語言教材進行肢解，把人物肢解成幾大塊、幾條筋，進行邏輯論證、抽象概括，必然使充滿旺盛生命力的語言文字變得蒼白無力。
形象思維實際上是一種心理現角，它是在人們頭腦中，通過分析綜合和抽象概括產生形象或創造新形象的過程。形象思維不是形象加思維，也不是思維加形象，而是形象化了的思維，思維化了的形象，是用具體事物的形象或表象來進行思維的過程。從心理學觀點看形象思維，主要包括表象、聯想、想象三個方麵。
1、表象
表象，一般指頭腦中浮現的形象。它是過去感知過的事物在頭腦中重視的映象。表象是感覺的痕跡。在形象思維過程中，人們調動視覺表象，可以“如見其人”；通過聽覺表象，可以“如聞其聲”；通過嗅覺表象，可以“如入芝蘭之室”；通過味覺表象，可以“味同嚼蠟”；通過觸覺表象，可以“如芒刺背”。表象是對客體事物的感性認識到理性認識的一個必經的中間環節，是一切思維的起點。學生腦子裏表象儲存得越多，會使思維和想象變得越鮮明、越生動，有助於閱讀中加深理解。
《荷花》這篇課文，寫出了荷花的美。那麼，怎樣引導學生通過課文的閱讀來欣賞這種美呢?教師先指導學生理清課文順序，聞荷花→看荷花→讚荷花→變荷花→再看荷花。
接著，教師指導學生理解課文“看荷花”這節是怎樣寫出荷花之美的。在教師的引導下，有的學生說：“這荷花開放的姿態各不相同，有的將開，有的半開，有的全開，真美!”有的學生說：“荷花的顏色也很美，碧綠的葉子，潔白的花，嫩黃的蓮蓬，太好看了。”還有的學生說：“荷葉挨挨擠擠的，荷花在葉子間‘冒’出來，花骨朵兒‘飽脹’得馬上要‘破裂似’的。”
然後，通過範讀，引導學生把在“看荷花”這節課文中感受到的荷花的姿態美、顏色美、生態美，充實到“讚荷花”這節課文中去，有感情地朗讀這部分課文。這樣，學生在讀到“看看這一朵，很美，看看那一朵也很美”的時候，讚美之情會溢於言表，這就把一池荷花讀“活”了。
最後，教師啟發學生身臨其境，化為課文中的我，化為池中的一朵荷花，想象一陣風吹來會怎麼樣，風停了又會怎麼樣，想象蜻蜓飛過來告訴我清早飛行是怎麼快樂，想象小魚告訴我昨夜做的是什麼好夢，在美好的情境中，學生展開豐富的想象。有的說：“我麵對一池美麗的荷花，看著看著，仿佛覺得這些荷花都活了，我自己也變成一顆花骨朵兒，也想早點看看這美妙的世界。”有的說：“我變成一朵全開的荷花，向四周一看，好多兄弟姐妹都歡聚在這裏。我們穿的是雪白的衣裳，碧綠的裙子，好看極了。一陣風吹來，我們都情不自禁地擺動衣衫，抖動裙子，跳起優美的舞。”還有的學生說：“一支蜻蜓輕快地飛到我身旁，愉快地對我說：‘荷花姐姐，我一清早就聞到你們的清香，看到你們優美的舞姿，在你們身邊飛行，真快樂!”
這位教師的教學，較好地把理解知識與形象思維訓練緊密結合起來了，這對我們有兩點啟示：
(1)豐富的想象必須以鮮明的表象為前提。這位教師所以在“看荷花”一節的教學上花費較多的精力，是為了讓學生對荷花的美深刻感知，在大腦皮層中留下鮮明的表象，並運用這些表象創造出新形象來。
(2)鮮明的表象為想象提供了材料，但光有材料還不能展開想象的翅膀，隻有學生對這一事物有了深切的感受，才能使鮮明的表象在強烈的感情催化下活躍起來。所以，教師緊接在“看荷花”之後，盡力引導學生在“讚荷花”上下功夫，用讚美之情把美好的形象和豐富的想象聯係起來。