Matematiksel düşünce sistemi, matematiksel problemleri anlamak, analiz etmek, çözmek ve yorumlamak için kullanılan zihinsel süreçleri ifade eder. Bu düşünce sistemi, soyut düşünme, analitik düşünme, mantıksal akıl yürütme, problem çözme gibi becerileri içerir. Matematiksel düşünce gelişim aşamaları şu şekilde özetlenebilir: 1. Somut düşünme: Çocuklar 6 yaşına geldiklerinde, somut nesneler aracılığıyla tümdengelimli bir akıl yürütme yapabilirler. 2. Soyut düşünme: Ergenlik döneminde, beynin ön loblarının gelişmesiyle birlikte soyut muhakeme yeteneği daha da gelişir. 3. İşlemsel ve yapısal soyutlama: Matematiksel düşünce, aritmetik ve geometri gibi alanlarda giderek artan karmaşıklık düzeyinde işlemler gerçekleştirme sürecidir.