数学认知素质以思维为核心，要培养数学认知素质，首先是培养学生的数学思维品质，优秀的思维品质主要包括思维的敏捷性，思维的灵活性，思维的深刻性，思维的批判性和思维的独立性。这五方面的思维品质之间存在着相互依存，相互制约的关系，它们相互之间紧密地联系在一起，从而形成思维品质的统一结构，它们有机地结合起来形成了表现学生数学思维水平的标志。思维品质体现了个体思维的水平和智能的差异。小学生的思维品质主要包括思维的敏捷性、灵活性、深刻性、独立性、批判性等。
思维的敏捷性是指思维过程的速度。培养小学生思维的敏捷性，一方面培养他们迅速地分析问题和解决问题的能力。对低年级小学生，教师通过抓他们计算的正确率，也可以通过课堂提问抢答来进行。对中高年级小学生，教师要求他们在数学运算中既做到正确，又做到迅速。另一方面注意教给他们一些要领和方法。
思维的灵活性是指思维活动的灵活程度。培养小学生思维的灵活性，一方面重视培养他们的发散思维。利用了数学应用题培养小学生发散思维，如引导小学生认识数量关系，重视一题多解的训练等。另一方面结合学科教学，根据小学生的实际情况有针对性地进行培养。
思维的深刻性是指深入到事物的本质，揭露其根源的思维品质。培养小学生思维的深刻性，一方面培养他们善于透过现象看本质的能力，重点放在概括能力上。在此基础上，培养小学生的数学命题(判断)能力和空间想象能力。另一方面结合课堂教学内容，加强逻辑思维的训练，逐步使小学生的认知结构条理化。
思维的独特性是指在思维活动中能够进行独立思考，独立地发现问题与解决问题的思维品质。培养小学生思维的独特性，一是培养小学生独立思考的自觉性，把独立思考的要求作为学习常规加以训练；二是在小学生中提倡解决问题的新颖性，让他们善于挖掘解决问题的各种新方法；三是鼓励小学生通过自编应用题以及有选择的观察、设计来提高自己思维独特性的水平。
思维的批判性是指在思维活动中善于严格地估计思维材料和精细地检查思维过程的思维品质。培养小学生思维的批判性，一方面培养小学生善于对解决问题所依据的条件进行分析，对提出的假设和思维的结果进行分析；另一方面注意对小学生进行思维策略的培养，以提高他们分析问题和解决问题的能力，做到不盲从。
另外思维能力的发展总是和言语的发展分不开的。学生思维能力发展是在言语发展过程中逐步发展起来的。因此，教师在教学中，积极引导学生掌握词汇、概念，训练学生言语表达的规范性，给小学生提供充分的口头言语和书面言语表达与练习的机会，从而训练小学生思维的准确性和逻辑性。
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