豐富的數學知識與理論，對於學習者而言是一個接受它們，掌握它們的過程；對於研究者而言是一個在它們的基礎上不斷髮現，創新的過程。對於數學學習，人們不僅希望能夠會解決書本上的問題，而且更重要的是學會解決實踐中的問題。這樣對數學學習而言，一個創造性思維的問題就明確地提了出來。
創造性思維是指有創見性的思維，通過這種思維人們不僅可以揭示事物的本質及其內在聯繫，而且能在此基礎上產生新穎的，獨創的，有進步意義的成果。
數學作為一種社會實踐基礎上由思維構造的模式，本身就是一個不斷創造的過程。直覺主義的鼻祖克羅內克有一句名言：“上帝創造自然數，別的都是人造的”。其實，數學史告訴人們你，就是自然數也是人類經過漫長的歷史不斷改進，不斷摸索創造出來的。至於現在的數學知識，數學方法，數學理論都是思維創造出來的。
一般說來，數學上的新概念，新理論，新模型，新方法等都是創造性思維的結果。細分起來，數學上的創造性思維可以分為兩個層面。其一是處於數學的前沿，即基本上不依賴或較少依賴既有成果的開拓新鄰域的創造性工作。如解析幾何，微積分，非歐幾何的創立等。其二是在前人已建立起重要成果基礎之上，進行的發展性或改進性工作。
創造性思維在數學中的表現一般具有如下四個特點。
第一，創見性，新穎性是創造性思維的主要標誌。因為創造性思維是以超越固有的，傳統的常態模式為依據，所以它要運用已有的知識，方法或理論去思考和探索某種創新性的東西。
第二，發散思維與收斂思維相結合是創造性思維的基本圖式。在數學思維中發散思維與三段論式的邏輯推證相結合是創造性思維的基本模式。數學理論的證明，是嚴格按照三段論式的邏輯演繹來表現的，這種三段論式的模式是一種典型的收斂思維方式。事實上，任何有創見的數學成果，其構成形式之前的思維方式都是發散思維的結果。因為沒有發散思維，只有三段論式的邏輯演繹方式，那麼就很難提出有創見的數學成果。在數學中，無論是學習還是處理數學問題，鼓勵求異，追求獨特的個人思考，是引導青少年特別是少年兒童多方面推理，多方面猜測，多方向思考的有利措施。
第三，積極地創造性想象與現實統一是創造思維地重要環節。在其他鄰域地創造性思維（如創造新產品，新工具等）中，創造性想象與現實地有機結合是創造新產品地重要步驟。然而，
對於數學而言，尤其是數學的學習而言，創造性想象是提高對數學學習的興趣，是增強數學體驗的重要過程。應試的數學教學在很大程度上是為解題而解答，在提倡素質教育的今天，我們應當注意學生的學習興趣，注重學生學習的數學體驗，應當把數學中的想象力提到重要的教學地位。也就是說，要讓單調，程序化的邏輯思維插上想象的翅膀，使學生從數學中有所收益，從而有運用創造性思維的慾望。第四，專注於靈感是創造性思維的重要特點。創造性思維不是浪漫之旅，不是對什麼問題想怎麼樣就怎麼樣，所謂專注就是指對創造性活動要有高度的專注心理，掉以輕心是很難有靈感出現的。只有認真，努力，專注才會有可能產生靈感，只有產生了靈感才可能產生有創新的成果。對數學而言，任何的數學問題，在思考時必須高度集中，調動一切知識，發揮積極的想象，並充分運用發散思維，只有這樣才能使數學問題得到創新意義的解決。事實上，數學上的成果，無論是數學前沿的創新還是學習數學時產生的新想法都是艱苦努力的結果。當然，應當指出的是“應試教育”的題海戰術，不是數學創造性思維的培養方法。這種方法不會產生靈感，只會產生思維上的模仿，機械化和程序化。更為重要的是，這種方法會使少年兒童完全喪失對數學的興趣，從而喪失運用創造性思維的興趣。
對於初等數學的教學而言，培養學生對數學的感情，使學生喜歡數學，而不是隻把它看作是艱苦的思維勞動，這是最重要的。目前，數學的基礎教育對學生學習數學的興趣，動機，情感方面都注意不夠，“應試教育”的結果，使學生都變成了枯燥無味的解題機器，把學生湮沒在了題海之中。數學要以魅力吸引學生，其中重要的一條是要增加數學的“可讀性”。這種可讀性的重要作用就是要讓學生有發揮想象力，體現個人經驗的機會，使學生在學習中有所收穫，並由此調動起學生的創造性思維。
作為數學的創造性思維，在初等數學教學中應當改變單一的嚴格，抽象的邏輯論證的形式，中小學的數學不是嚴格數學理論意義上的數學，所以，它應與現實生活相聯繫，以現實問題為導向，以項目的形式（PBL），充分調動學生的內驅動，增加數學體驗，激發想象力，創造性思維。只有這樣，才能使中小學生感到數學的作用，才會喜歡上數學。
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