学生的数学学业成就发展是指儿童青少年经过一定阶段的数学学习或训练后，所获得的数学综合性知识和能力，特别是数理能力的进步与提高。数学能力是人类智能结构中最重要的基础能力之一，包括估算能力、数学概念、理解能力、计算能力、问题解决能力等四种认知能力。
估算能力是指个体懂得在什么情况下无法或不必做出精确的数字处理或数字运算，而应用相关数学知识和策略给出近似答案的能力。大脑360认知力评估与训练脑电系统中，思维力训练中的“究极速算”项目就是训练孩子的估算能力。
数学概念理解能力，是学习数学的基本要求，如果没有数学概念的支持，解决问题就无从谈起。比如概率领域研究者发现，儿童在10岁以前很难掌握概率的概念，但是在10岁以后，随着教育的影响，儿童将逐渐掌握概率的概念，并在思维的形式上呈现一定的阶段性。
计算能力是儿童要掌握的最重要的认知技能之一。与估算不同，这里所说的计算是指精确计算，精确计算能力，指个体依靠数字与数字运算符号，遵循一定的运算规则，按照一定的演算步骤得出较精确的计算结果的能力，2~4岁时，儿童已经能够通过形象化的方法进行简单的计算，并且随着年龄的增长，逐渐获得更加复杂的精算能力，
问题解决能力，是学生根据题目的需要，通过一系列思维操达到解题目的的过程。涉及到数学问题表征、问题表征的策略、解决问题的策略等方面。例如几何题的证明，就是一个典型的问题解决过程，包含确定问题、定义问题、形成策略、组织信息、分配资源、监控和评估等过程，在数学问题表征的形式上，研究发现当学生解决难题时，倾向于使用视觉空间表征，解决容易题时会使用非视觉空间表征。研究者采用非视觉化题目和视觉化题目进行考察，结果发现图示表征在非视觉化题目与视觉化题目上都极大地促进了问题解决。
大脑360认知力评估中有一个测评项目——“图形理解“，小学生在解决图形理解问题时，需要使用6种策略：分析策略、不完全分析策略、知觉分析策略、直接匹配策略、格式塔策略和自主想象策略。二年级儿童开始能够同时观察到两种规则，五六年级儿童更能够不受题目形式的影响，从本质上把握逻辑规则，这也就是为什么对于12岁之前的儿童做认知力评估时，大脑360采用“图形推理”测评项目，而对12岁以上的儿童就可以采用包含多个规则的“卡片分类”测评项目了。
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