هدف این پژوهش، بررسی تأثیر آموزش مبتنی بر گفتمان ریاضی (با شیوه بحثهای کلاسی) بر توانایی عملکرد ریاضی دانش آموزان دختر پایه چهارم ابتدایی بود. توانایی عملکرد ریاضی دانش‌آموزان در سه حیطه شناختی درک ریاضی، کاربرد و استدلال براساس حیطه‌های شناختی مطالعه تیمز مورد بررسی قرار گرفت. جامعه آماری این پژوهش شامل همۀ دانش آموزان دختر پایه چهارم ابتدایی مدارس دولتی شهریار در سال تحصیلی 94-1393 است. حجم نمونه شامل 80 دانش آموز است که به شیوه تصادفی خوشه‌ای چند مرحله‌ای انتخاب شده و در دو گروه آزمایشی و کنترل گمارده شده‌اند. ابزار اندازه‌گیری این پژوهش، آزمون سنجش توانایی عملکرد (دانستن، به کاربستن و استدلال ریاضی) دانش آموزان بود که از سؤالات حیطه شناختی آزمون تیمز ریاضی انتخاب شدند و پایایی آن 0/77  به دست آمد. متغیر آزمایشی (آموزش مبتنی بر گفتمان ریاضی با شیوه بحثهای کلاسی) در سه گام "اقدام"، "کاوش" و "بحث و خلاصه سازی" و با راهبردهای دهگانه تسهیل بحثهای کلاسی سیریلو (2013) در 16 جلسه برای گروه آزمایش اجرا شد. نتایج به دست آمده از MANOVA نشان داد که توانایی عملکرد ریاضی دانش آموزان گروه  آزمایش در حیطه‌های شناختی دانستن و به کار بستن نسبت به گروه گواه بیشتر است و در حیطه استدلال تفاوت معنادار در دو گروه دیده نمی‌شود. آموزش مبتنی بر گفتمان سبب افزایش توانایی عملکرد ریاضی دانش‌آموزان در حیطه‌های شناختی مطالعه تیمز می‌شود.