随着素质教育的深入发展，社会各界对数学学习的评价也提出了更高的要求，不再满足于仅仅报告一个测验分数或者能力值，而更应该了解每个学生的知识掌握状态及缺陷，以便采取相应的补救措施。认知诊断理论是从认知心理学的角度来分析学生在题目作答过程中所采用的知识与技能,并将其融入心理测量学模型之中,以获得关于学生优势与不足的详细诊断信息。认知诊断通过分析被试的项目作答反应，推断被试的认知属性掌握状态，为学习困难学生设计补救教学提供了非常有价值的信息。计算能力是抽象概括事物之间普遍关系所必备的基本认知能力之一，是个体正确认识客观世界所必须的基本能力，它作为数学能力的基础组成部分，直接影响到数学应用能力的发展。在数学能力的研究中，很多研究者都将计算能力看作数学能力的重要组成部分。正是为此，计算能力的结构与过程一直是心理学、认知科学、神经科学、教育学等学科研究者所关注的重要课题。本文在探讨了小学生多位数乘法计算能力的认知属性、编制了2份相同考核模式的认知诊断测验之后，选择江西某小学310名高年级学生为被试，先施测第1份认知诊断测验，采用DINA模型，自编参数估计程序进行诊断，得到了每一个被试的属性掌握模式分类及全体被试在各个属性上的掌握情况。然后设计和实施补救教学，在实施补救教学后再施测第2份认知诊断测验以检验补救效果。研究发现:（1）该小学高年级学生对“0×N运算法则”、“多位数乘以两位数的运算程序”、“乘法进位”认知属性的掌握不太理想，特别是“乘法进位”。（2）属性掌握模式中属全部掌握模式的被试人数占86.47%，其余被试均分属于存在各种认知不足的掌握模式。（3）比较两份认知诊断测验报告，结果表明在认知诊断指导下的补救教学有针对性，补救后被试正确作答项目增多，属性掌握个数也有所增加，补救效果良好。