多维项目反应理论描述了被试在测验项目或任务完成时与潜在特质之间的关系,可以实现同时估计被试多个能力维度值,成为了现代测验理论发展的主要新进展之一。为了进一步验证多维项目反应理论在实际测验中的有效应用,本文将以学生的数学素养为研究内容,采用多维项目反应理论进行数据分析,充分挖掘测验信息,实现测验的认知诊断功能。核心素养是当前教育领域的热词。当前核心素养开始成为新一轮课程改革深化的方向,同时也界定关键能力和必备品格是构建终身学习,全面可持续发展的的根基。2016年9月13日,《中国学生发展核心素养》总体框架正式发布,在教育界引起巨大反响。纵观国内外对学生数学素养的研究,主要集中在四个方面:数学素养内涵及构成要素的界定;数学素养的测量与评价;数学素养的现状及影响因素;以及数学素养的生成和培养机制。针对现有研究缺乏专门的数学素养测量工具、数据分析理论和方法值得进一步改进以及我国对数学素养的构成要素间的内在关系研究相对缺乏等问题,本研究以多维项目反应理论为理论基础贯穿整个研究。首先,基于小学数学素养的多维性特征,建构数学素养之知识、能力和情感三个维度的测量框架,并结合经典测量理论和多维项目反应理论之项目选择标准和测验质量分析标准,多次改进自编测验最终形成小学六年级数学素养测评工具;然后基于经典测量理论、探索性和验证性多维项目反应理论,自编flexmirt和Conquest程序从不同角度验证了测评项目的维度结构以及工具的信度和效度;之后基于测量工具的结构以多维项目反应理论为指导对927名小学生的数学素养水平进行了群体诊断和个体诊断分析,并对不同群体被试进行差异比较;最后,基于多维数据分析结构简单探讨了数学素养内在构成要素之间的关系。