随着时代的发展,教育也在不断的发展,对教育对象所达到的要求和标准在不断提高,教育的手段、目标、方法也日益更新,因此不断探索有利于开发人脑思维发展的工作也逐渐被很多人重视。思维导图作为一种思维可视化的工具,符合人脑的思维规律,可以帮助人们进行思考和记忆,提高学习的效率,近年来其在教学中的作用越来越受到人们的重视。为了能更深入地研究思维导图在小学数学课堂教学应用中现状及存在的问题,本文以使用思维导图或使用过思维导图的教师作为研究对象,并采用调查问卷和案例分析相结合的方法进行分析,发现思维导图固然有其自身的优势,但在应用中仍存在一些问题:(1)教师运用思维导图的专业知识能力薄弱,(2)绘制有效的思维导图存在一定的难度,(3)教师对思维导图的把握能力不准确三个方面。针对这些问题,本研究提出了相对应的改进对策:(1)提升教师运用思维导图的专业知识能力,主要包括加强理论知识学习,积极参与专业培训,定期地开展教研活动及搭建思维导图的研究平台这四个方面。(2)提升教师绘制有效思维导图的能力,主要包括组织教师参与思维导图的技能培训,提高绘制类型与功能的匹配度这两个方面。(3)提升教师对思维导图的实践运用能力,主要包括明确思维导图的适用范围,思维导图的呈现形式要根据实际情况而的,避免思维导图的应用流于形式这三个方面。(4)丰富教师运用思维导图进行数学课堂教学的策略,以“数与代数”的教学内容为例,分别从数的概念、数的运算、数的整理与复习三个方面进行考虑。这四个优化策略都是为了让思维导图能够更好地应用于小学数学课堂教学中,并为后续的研究者提供了一定的参考与借鉴。