Nghiên cứu này nhằm xác định các nhân tố ảnh hưởng đến hiệu quả năng lực sử dụng công cụ và phương tiện học Toán của học sinh phổ thông. Dữ liệu khảo sát được thu thập từ 252 giáo viên Toán tại nhiều địa phương và được phân tích bằng phương pháp phân tích nhân tố khám phá (EFA). Kết quả cho thấy cấu trúc dữ liệu gồm năm nhân tố tiềm ẩn, giải thích 72,84% tổng phương sai. Các nhân tố bao gồm: (1) Hiệu quả năng lực sử dụng công cụ và phương tiện học Toán; (2) Đặc điểm học sinh; (3) Đặc điểm giáo viên; (4) Điều kiện cơ sở vật chất và phương tiện; và (5) Chính sách, quản lý giáo dục. Đóng góp mới của nghiên cứu thể hiện ở việc xây dựng và kiểm chứng mô hình năm nhân tố ảnh hưởng đến hiệu quả năng lực sử dụng công cụ, phương tiện học Toán - một hướng tiếp cận còn ít được quan tâm trong bối cảnh giáo dục phổ thông Việt Nam. Kết quả nghiên cứu cung cấp cơ sở khoa học và thực tiễn cho việc đổi mới phương pháp dạy học, phát triển chương trình bồi dưỡng giáo viên, cũng như thiết kế môi trường học tập theo định hướng phát triển năng lực của học sinh.