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数学教育的改革与发展，重要的问题之一是对数学教育目的认识的变化和发展。翻阅主要发达国家近年来的数学教学大纲和课程标准，尽管由于各国文化背景不同，提法不尽相同，但是关于数学教育的目标，基本上都阐述了两个方面的内容。其一是使学生掌握社会生活必备的数学知识与技能，其二是具备良好的数学素养。概括各国的数学教育改革纲领性文件，基本的共识是：数学素养应包括数学意识、解决问题、逻辑推理和信息交流四个部分。
1989 年 3 月，美国全美数学教师协会（NCTM）发表了《中小学数学课程与评估标准》。此标准提出了把培养学生的数学素养作为数学教育改革的目标，并提出了“数学素养”的基本内涵：（1）懂得数学的价值；（2）对自己的数学能力有信心；（3）有解决数学问题的能力；（4）学会数学交流；（5）掌握数学的思想方法。
PISA（Programme for International Student Assessmenr）数学素养测评是一项国际学生评价项目。PISA对数学素养的界定为：“数学素养是一种个人需力，学生能够确定并理解数学在社会所起的作用，得出有充分根据的数学判断和能够有效地运用数学。”①这是作为一个有创新精神、关心他人和有思想的公民，适应当前及未来生活所必需的数学能力。PISA主要从四个领域数学技能、主要的数学概念、数学课程因素、数学情境中展开测评。其中数学技能是指数学的综合能力，具体包括以下这样几个方面：（1）数学的思考力；（2）进行数学论证的能力；（3）建立模型的技能；（4）提出问题并解决问题的能力；（5）表示的能力；（6）使用符号、形式和技术能力；（7）交流观点的能力；（8）使用各种工具、辅助物的能力。
1992 年 12 月，我国国家教委委托华东师范大学数学系在宁波举办了一次数学教育高级研讨班，会议提出了一份《数学素质教育设计要点》的报告，对数学素质的内涵作了初步界定，数学素质应包括数学意识、问题解决、逻辑推理和信息交流四个部分：能用数学的观点和态度去观察、解释和表示事物的数量关系、空间形式和数据信息，以形成量化意识和良好的数感；解决日常生活、实际情景和其他学科问题，了解数学方法，注重数学应用的创造性，并形成忠诚、坚定、自信的意志品质；熟悉数学的抽象概括过程，掌握数学中的逻辑推理方法，以形成良好的思维品质与合理的思维习惯；作为一种科学的语言，数学也是人际交流不可缺少的工具，数学素质应包括能初步运用这种简约、准确的语言。
我国也有很多学者对数学素养进行了研究，并发表了自己的观点。如，华东师范大学孔企平教授认为，数学素养的基本特征是它具有时代的内涵，数学素养的内容随着时间的推移而发生变化；数学素养的第二个特征是它的广泛性；数学素养还具有与日常生活密切联系的基本特征。数学素养的内涵包括逻辑思维、学会常规方法的使用、运用数学知识的能力三个方面。再如，王子兴学者认为，数学素养乃是数学科学所固有的内蕴特性，是在人的先天生理基础上通过后天严格的数学学习活动获得的、融于身心的一种比较稳定的状态，数学素养是只有通过数学教育的培养才能赋予人们的一种特殊的心理品质，是其他课程的学习和其他方面的实践所无法代替或难以达到的。数学素养涵盖创新意识、数学思维、数学意识、用数学的意识、理解和欣赏数学的美学价值五个要素。又如，西南师范大学朱德全教授认为，数学素养的构成要素具体为：数学“思维块”、数学方法、数学思想以及数学素养人文精神，数学素养的生成在于个体对数学价值的认同，数学价值认同的内在动力在于数学思维的训练与养成，数学价值认同的技术保障在于数学方法的学用结合，数学价值认同的基本要领在于数学思想的提炼，数学价值认同的重要标志在于数学精神的形成与超越。
另外，也有学者提出了数学家的数学素养与小学生数学素养的区别。作为研究高度抽象概括的数学的科学工作者，数学家的数学素养包括：抽取事物的数与形的属性的敏锐意识；利用抽象模式、结构等研究事物的思维方式；不仅要会定性思维，而且要会定量思维；借助符号和逻辑系统进行严密演绎的探索习性等等。对于小学生来说，由于他们的年龄、认知发展特点以及所学的知识水平，决定了他们的数学素养与数学家的数学素养既有联系，又有很大的区别。小学生的数学素养包括数感、空间观念、统计意识；由经验认识概括出相应的模式，并能以此解决新的类似问题；应用意识；解决问题的能力；运用数学方法的能力。
综上所述，学生数学素养的发展已经越来越得到重视，数学教育的目标已开始从注重数学知识技能的学习，逐步向注重学生数学素养的发展转变。