数学是思维的体操，小学生的思维正处于直观形象思维逐步向抽象逻辑思维过渡的阶段。对于他们来说，思维更离不开形象和动作。《数学课程标准》中指出：“有效的数学学习活动不能单纯地依赖记忆与模仿，动手实践、自主探索与合作交流是学生学习数学的重要方式”。因此，在课堂教学中，教师应相信学生，大胆放手，最大限度地在时间、空间上给予学生自主学习的机会，让学生积极参与，通过观察、实验、操作、交流等活动方式获得对数学的理解，探究数学知识的动态发展过程。
知识形成性操作
现代教学论主张：“要让学生动手做数学，而不是用耳朵听数学。”小学生学习一些抽象的规律性的数学知识，我们一般都会借助于必要的操作活动。在这里的操作起到丰富学生感知的作用，但更重要的是，动手操作是探索、发现数学知识的重要手段和途径。
如一位老师在教《圆的认识》时，新知学习一开始就让学生去画圆，先是不给任何工具，点一名学生在黑板上画圆，在画不圆的情况下老师让学生开展小组合作学习，给每个组提供了图钉、细绳和一支铅笔，让学生分组画圆，结果有的画得很圆，有的仍然没画规范，老师就让画得较圆的组介绍自己是怎样画的，注意了哪几点才画好，又让那些没画好的组说说自己哪一点没做到或做好，通过一番反思，要想把圆画得标准，得注意两点，一是先固定一点，二是得把线拉直，水到渠成之时老师就告诉学生：这固定的一点就叫圆心，从圆心到圆上任意一点的线段叫半径……有了这样一番经历，学生所学的知识一定会终身难忘。
知识探究性操作
苏霍姆林斯基说：在人的心灵深处，都有一种根深蒂固的需要，这就是希望感到自己是一个发现者、研究者、探索者，而在儿童的精神世界中，这种需要则特别强烈。探究性操作，就是指导学生通过动手动脑的主动探索，再现知识技能的形成过程。教师不是把现成的结论灌给学生，而是指导学生创造性学习，在操作中发现问题，形成科学认识。
如圆锥体积计算公式的推导，让学生通过用橡皮泥、土豆、萝卜等材料自制的圆柱削切加工成等底等高的圆锥，发现圆柱与等底等高的圆锥的体积的包含关系。再通过把盛满圆锥形容器的沙子倒向等底等高的圆柱形容器的反复实验，发现规律
