數學的命題，理論往往都表現出明确嚴格的邏輯結構與固定的邏輯模式，數學教學也往往追求這種數學邏輯思維的形式。但是，人們所看到的數學命題或數學理論隻是它們形成後的最終表現形式，或稱之為特定的數學表現形式。數學在其發生，發展的活動中，存在大量的非邏輯形式，這些不受特定模式限制的非邏輯思維方式，極大地推動了數學的發展。非邏輯思維是提出數學新思想，創造數學新理論的重要工具。同時非邏輯思維對于人們學習，掌握和運用數學也非常重要。
數學中的思維重要是抽象思維，即那種運用概念，判斷和推理形式來反映事物的思維。但在數學思維活動中，形象思維有着抽象思維不可取代的作用。
形象思維是以直觀形象和表象來思考問題的思維。它不是以概念為單元來進行思維，而是以直觀形象來進行思維。這種形象的直觀思維方式在數學中有兩種重要的作用。
第一，形象思維使人們對數學的概念或理論有一種直觀形象的理解，從而有有助于學習和運用數學。
數學的概念，命題本來是抽象的，學習理解時就會有一定的障礙，而形象思維恰恰可以打破這種障礙。例如，學習幾何學時，空間圖形的直觀形象就可以使人們很容易理解空間中兩條直線重合，相交，平行，異面等位置關系。
在初等數學的學習中，借助圖像來表示數學概念，數學定理，本質上就是在利用形象思維來強化對數學的理解。
第二，形象思維可以獲得抽象思維所不能取得的成果，形象思維可以幫助人們在數學思維時，有所突破，創新。
從思維的意義上來說，邏輯思維是一步一步有序前進的，是一種“線性”的思維。而形象思維則是運用圖像，直觀模型來研究問題。數學史上，許多大數學家都是形象思維的高手，他們把許多抽象，高深的數學問題轉化為自己心中的心智圖像，利用這種心智圖像的形象思維來引導和尋找解決數學問題的辦法。
數學是一門可以用圖形，圖标，圖像，符号等表示的語言，在初等數學的教學中，應盡量運用圖形表示有關數學問題，并盡可能将抽象的數學問題聯系現實世界，這能使抽象的問題變得直觀，形象，具體，接地氣，從而大大提高學生學習數學的興趣并增強學生學習數學的自信心。
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