小学数学作业在数学教育中发挥着重要的不可替代的作用,它既能帮助学生复习和巩固知识,又能够使教师随时跟踪和掌握学生在课上的学习和消化情况,从而为接下来的教学进行及时的计划和调整。但是在小学数学作业的设计过程中,依然在数量和质量方面存在着很多不容忽视的问题。作业量大、机械重复,使得教师和学生都面临着极大的压力,教学也没有达到预期的效果和期望。这种不良的现象,违背了教育教学的正确规律,也没有充分实现作业应有的意义和价值。所以如何更好地设计小学数学作业,使得教师的能力提升,学生的负担减轻,更加热爱数学,是一个值得研究的问题。基于此,结合国内外相关文献资料,以加涅的学习结果分类理论、皮亚杰认知发展理论、最近发展区理论为基础,对小学数学作业设计存在的不足及其原因进行分析总结,在此基础上建构小学数学作业设计的框架体系,增强其适用性和可操作性。首先介绍了研究背景,提出目前小学数学作业需要优化的现状。随后在阐述总结了国内外相关研究现状的基础上,了解各种作业设计理论和数学作业设计的现状,并阐述了研究优化小学数学作业设计的意义。通过对文献的梳理界定了作业、作业设计、小学数学作业设计等核心概念,阐释加涅的学习结果分类理论、皮亚杰认知发展理论、最近发展区理论。接着主要采用调查法以小学四至六年级的学生为对象,从作业态度、作业类型、作业数量、作业难度、作业评价五个维度对小学数学作业的情况进行调查分析,得出作业态度不够端正,学生收获有限、作业形式单一,局限于书面答题、作业数量较多,给学生带来压力、作业难度没有分层,忽视学生个体差异、作业评价单调,反馈不全面五个问题,并分析问题的原因,主要原因有教师理论水平和能力欠缺、学校提供的系统保障不足、社会环境的影响、学生发展水平存在个体差异。最后,结合上述的问题及原因,从作业目的、作业内容和形式、作业分层、作业评价四个角度提出优化小学数学作业设计的体系。