数学核心素养是指具有数学基本特征的、适应个人终身发展和社会发展需要的人的思维品质与关键能力.我们可以这样认为,数学教育的终极目标是，一个人学习数学之后，即便这个人未来从事的工作和数学无关，也应当会用数学的眼光观察世界，会用数学的思维思考世界,会用数学的语言表达世界.所谓数学的眼光,本质就是抽象，抽象使得数学具有一般性;所谓数学的思维,本质就是推理,推理使得数学具有严谨性;所谓数学的语言,主要是数学模型，模型使得数学的应用具有广泛性。
数学的六大核心素养分别是：数学抽象、逻辑推理、数学建模、数学运算、直观想象和数据分析。
对应的10个核心概念在课程标准中也有具体而详细的解释，分别是：数感、符号意识、推理能力、模型意识、运算能力、空间观念、几何直观、数据分析观念、应用意识和创新意识。
按照学生的关键能力表现，构建数学学科能力框架：
第一阶段是信息输入。基于输入的信息，学生形成对该学科内容本身的学习理解能力，对数学知识的学习理解能力，包括识别与回忆，计算与操作，解释与交流。
第二阶段是初阶输出，主要关注的是学生的实践应用能力。实践应用能力在学生关键能力发展中尤为重要，他需要学生学会分析与概括进行推理与论证，并能够解决简单的问题。
第三阶段是高阶输出，主要关注学生的创新迁移能力。在核心素养导向下，要想实现学生的创新迁移，应着重培养学生的综合应用猜想与发现，探究与建模等思维能力。
根据数学学科能力框架，建立三个数学关键能力的一级指标，分别是学习理解，实践应用和创新迁移。为了增强可操作性，在一级指标下构建二级指标，从而对每个学生的能力进行建模。
例如：有一组整数数据，7、10、4、a、9、5、a，若该组数据的众数和中位数相等，则a的可能取值有5个。（本题的得分率只有13.1%）
这个题目考查的核心概念是抽样与数据分析对应的能力要素是B3简单问题解决，核心素养是推理。学生在解答这个题目时，可能会出现概念不清楚，分类不全或审题不清等问题。由此继续分析，学生可能产生的困难：一是能从题目中发现a是众数且是中位数，二是不能真正理解中位数的概念，表现在不能充分利用a是中位数这个条件，正确且有序的判断出a在这一列数中所有可能的位置。
数学学科能力不能脱离数学知识和数学活动而存在。一个人不能“数学的”思考和解决问题的主要原因在于，他缺乏必要的、系统的数学体系，没能掌握基本的数学思想方法，所以对于核心素养评价，不仅要考察学生学习的知识，更要构建基于核心素养的知识图谱，即以主题（大概念）、单元进行整体教学，让学生能够整体地、系统地、有层次地学习。
