در این مطالعه تحلیل خوشه ای به عنوان یکی از روش های داده کاوی توصیفی جهت استفاده در مطالعات آموزش ریاضی، بویژه روانشناسی یادگیری ریاضی مطرح گردیده است. گروه بندی داده های پژوهش در مطالعات قبلی در این حوزه توسط شاخص های آمار توصیقی غالبا صورت گرفته که دارای نواقص و محدودیت هایی می باشد. لذا در این مطالعه تحلیل خوشه ای به عنوان ابزاری جایگزین با قابلیت های متعدد در مطالعات کمی و آمیخته معرفی و کاربرد های آن مورد بررسی قرار گرفته است. بدین منظور، تحلیل خوشه ای و مراحل ششگانه اجرای آن (انتخاب متغیرهای تحلیل خوشه ای، انتخاب روش تحلیل خوشه ای ، انتخاب معیار شباهت/ تفاوت، انتخاب الگوریتم تحلیل خوشه ای ، انتخاب تعداد خوشه، و بررسی اعتبار و تفسیر نتایج تحلیل خوشه ای) توسط داده های کمی مرتبط با روانشناسی یادگیری ریاضیات بیان گردیده تا ضمن آشنایی بیشتر پژوهشگران حوزه مطالعات آموزشی و روانشناختی با این ابزار، نتایجی جدید در زمینه روانشناسی یادگیری ریاضیات مطرح گردد. در این مطالعه از دو نرم افزار spss و r برای انجام تحلیل خوشه ای استفاده شده است. نتایج اعمال تحلیل خوشه ای بر روی داده ها نشان می دهد که از این ابزار می توان برای بررسی ارتباط متغیر های تاثیرگذار بر عملکرد ریاضی در مطالعات کمی و شناسایی کاندیداهای شرکت در مصاحبه در مطالعات آمیخته استفاده نمود.