國小數學教學心理學是指研究國小數學教學過程中的各種心理現象及其變化規律的科學。原稱“算術學習心理”，是學科心理學的一部分。隨著心理學的發展和國小數學教學內容和方法研究的深入開展，逐步成為一個獨立的分支。最早專門研究算術學習心理學並使之成為一個獨立分支的當推美國心理學家桑代克。他著有《算術練習心理學》（1921）和《算術心理學》（l929），提出聯結律， 把練習作為教學算術的主要方法。由於他忽視兒童的主觀能動性，把練習看成機械的重複，從而把算術的學習引向機械的練習。此後一些研究算術學習的心理學家，如美國勃朗奈爾、惠勒等，認為學習是理解、領悟，要讓兒童自行發現和理解各種計算方法和數學概念的意義，以及它們彼此間的關係。
1955年，蘇聯心理學家梅欽斯卡婭所著《算術教學心理學》出版。她研究了兒童數概念的形成，計算過程和解套用題過程的心理學，以及在算術學習過程中的個別差異，把這門科學的研究推進了一大步。近幾十年來，對兒童學習數學心理研究最廣泛而深入的是瑞士心理學家皮亞傑。他全面研究了各年齡兒童的數、量、幾何等概念的發展以及思維的發展，特別著重研究兒童的認知結構的發展，把國小數學教學心理學的理論提高到一個新水平，對國小數學教學改革產生了很大影響。20世紀 60年代，美國心理學家布魯納與數學家合作，不僅研究兒童概念的發展，而且研究數學教材的結構，探索如何組織教學以幫助兒童掌握數學知識，並使他們學會運用數學方法進行思考， 直接推動了美國及其他國家數學教育現代化運動。隨著現代心理學的發展， 數學教學心理學的研究也日益深入。1976年第三屆國際數學教育會議上，由一些數學教育心理工作者發起組織國際數學教育心理研究組，每年開會一次，促進了心理學家、數學家和教師的合作，對數學教學中的心理問題進行深入的研究，廣泛開展國際交流，已經取得不少重要研究成果。
