شناختن ماهیت سلسله مراتبی مفاهیم ریاضی بر طراحی دوره های آموزشی و یادگیری دانش آموزان اثر خواهد گذاشت، هم چنین آشنایی با مراتب یادگیری دانش آموزان در ریاضیات بر آموزش معلمان در ریاضی ، نیز تأثیر خواهد داشت. هدف این پژوهش بررسی ساختار سلسله مراتبی درس ریاضیات بر اساس نمونه ای به حجم 509 نفر از دانش آموزان دبیرستانی است که به روش نمونه گیری خوشه ای چند مرحله ای انتخاب شده اند . به منظور جمع آوری اطلاعات از یک سنجش تشخیصی شناختی که بر اساس رویکرد سلسله مراتبی طراحی شده است ، استفاده گردید. برای بررسی مدل از شاخص ثبات سلسله مراتب استفاده گردید. این شاخص میزان مطابقت نحوه پاسخگویی آزمودنی ها ، با مدل سلسله مراتبی را نشان می دهد. بر اساس یافته های پژوهش ، متوسط شاخص ثبات برابر با 0/48 است ، که نشانگر برازش مناسب مدل سلسله مرانبی با درس ریاضیات است. همچنین شاخهای AIC ، BIC و RMSEA نیز برازش مدل با داده های تجربی را تایید نمودند