要提高学生的数学能力和水平，必须全面培养和发展学生的思维能力。实践表明：在数学教学活动中，重视和加强多样化问题方式的设计与训练，重视和加强学生的语言训练和操作活动，就能把学生的单向思维活动转变为全方位的思维活动，并与学生的口的活动、手的活动有机地结合起来，形成一种综合的、立体的、整体的活动，充分挖掘学生的思维潜力，促进学生思维能力的全面发展，达到提高学生数学能力和水平的目的。
数学这一专门研究现实世界中数量关系和空间形式的科学，对于发展思维具有特殊的作用。小学数学教学的内容虽然简单，属于这门科学的基础，但对于发展学生的思维能力有着极其重要的作用。应用题教学是对小学生进行思维训练，培养小学生数学逻辑思维能力的最重要渠道，也是提高学生数学素质的重要途径。因此，应用题教学必须突出思维训练，展开思维过程，教给思维方法，培养思维能力。
思维的基础材料是表象，表象是对直观材料的初步概括，必须依靠感知去形成和积累。因此，充分感知积累表象是思维展开的前提和基础。在应用题教学中，教师必须根据应用题的内容，借助直观形象让学生充分感知，从中积累反映应用题数量关系的表象，继而根据表象思考解题思路，寻求解题方法，进行逻辑思维。
1、在综合中进行分析，锻炼思维能力
分析和综合既是思维的基本过程，也是重要的逻辑思维方法。分析作为一种思维过程，是指将事物的整体分为各个部分加以研究，进而认识事物的构成和本质。综合则是把事物的各个部分、各个方面、各种因素和各个层次联系起来加以研究的思维过程。应用题解答的思维过程一般就是对应用题的条件和问题进行分析和综合的过程。例如分数应用题：“商店运来苹果200千克，梨是苹果的4/5，问运来的梨和苹果共多少千克？”教学中，教师可运用图象直观让学生感知题意后，抓住题目中的问题进行分析，探求问题与条件的数量关系。分析时可设计系列问题，解剖题目中的“问题”部分，启迪学生思考、探究：运来的梨和苹果共多少千克中的“共”由几部分数量组成；苹果数量与条件中的是什么数字联系；梨的数量与条件中的是什么数字联系；如何从梨与苹果的联系中求出梨的数量。然后引导学生进行综合分析，从而形成解题思路，得出解题方法。
2、在比较中深化思维
比较是探求事物间异同，发现事物间联系的思维过程。进行比较有利于帮助学生避免概念混淆，分清方法优劣，找出事物间的区别与联系，从而提高学生的思维能力。例如分数应用题：（１）有两捆电线，一捆长120米，比另一捆短1/3，问另一捆电线长多少米？（２）有两捆电线，一捆长120米，另一捆比它短1/3，问另一捆长多少米？教学中，教师可运用线段直观图让学生充分感知后，引导学生比较两题的不同点和相同点，从中引导学生明白：由于比较的标准不同，所得结果的含义当然也不相同，因此两题的数量关系所表达的式子也不相同。在学生经过比较列出两题算式后，教师可引导学生对两个算式进行比较，以加深学生对三个数量间关系的理解，从中分清分数乘除法应用题之间的区别与联系。
3、在一题多解中培养发散思维
发散思维是一种创造性思维，指思维沿着多种方向展开，以获得不同的思维结果，它具有多向性、独特性的特点。可采用一题多解培养学生的发散思维，实践证明，一题多解的训练既可培养学生思维的灵活性与独特性，还有利于学生数学素质的不断提高。
4、设计发散式问题与训练，培养和发展学生的灵活思维能力
学生的数学思维能力灵活与否与发散思维的水平有十分密切的关系。因此，合理地设计发散式问题，引导学生多角度、多层次地进行思考，就可以培养和发展学生的灵活思维能力。如教：“女生相当于男生的7/8”这种具有发散性的应用题时，教师就要有目的地引导学生多角度、多层次地进行思考：①男生人数是女生的8/7；②男生人数比女生人数多1/7；③女生人数比男生人数少1/8；④男生人数是男女生总数的8/15；⑤女生人数是男女生总人数的7/15；⑥男生人数比女生人数多总人数的1/15……等等。在小学数学教材中，这类具有发散性思维的内容很多。只要我们认真研究和分析，就能设计出许多发散式的问题，借以培养和发展学生的灵活思维能力。
5、设计相近式问题与训练，培养和发展学生的类比思维能力
要使学生的新知识与原有知识结构得到发展与提高，还必须加强学生的类比思维能力的培养与提高。如讲授“异分母分数加减法”之前，必须复习一下整数加减法、小数加减和同分母分数加减法的内容，并把它们归属到一个知识整体中去。然后引导他们概括出加减式题都必须计数单位（或分数单位）相同才能直接相加减的道理。在讲新课时，可以设计出相近式问题：①异分母分数加减法能直接相加减吗？为什么？②异分母分数加减法首先要怎样？③怎样把异分母分数化成同分母分数？通过对这种相近式问题的逐一思考，学生就会很自然地进行类比思维：异分母分数相加减→分数单位不同不能直接加减→化成同分母分数→通分→相加减。
6、设计探究式问题，培养和发展学生的创造思维能力
创造性思维能力是指学生重新组织已有知识、经验，提出新的解题方案或程序，并创造新的思维成果。如独特的见解、新颖的解法等等，都是创造性思维的突出标志。而这些创造性思维的产生都不同程度地来源于教师设计的探究式问题的启示与导引。这种探究式问题的提出，能充分调动学生探索问题的积极性，促使学生去积极思考和探索，最后找到解答此问题的新颖方案。