随着“大数据”时代的到来,统计素养成为未来公民所需要具备的一种重要能力。为了反映这一需要,以提高学生统计思维、推理与素养为目标的统计课程已成为许多国家数学课程的重要组成部分,且对于学生统计思维发展的评估也成为近年来统计教育研究的热点之一。基于《义务教育阶段数学课程标准(2011年版)》对于小学阶段统计内容与要求进行了较大的调整,且文献中较少有针对小学生统计思维的研究,本研究聚焦于小学生统计思维发展,探讨学生的发展水平、阶段性、特征及其错误认知等,并通过一个短期的教学实验将其与具体课程教学进行有效结合。具体来说,包括以下三个问题:问题1:小学生统计思维发展的现状如何?问题2:小学生统计思维的认知发展过程是怎样的?问题3:统计思维认知特征框架指导的短期教学活动能否增进3年级学生统计思维的水平?基于文献中统计思维内涵的梳理,本研究选取了“统计过程”、“变异”、“对数据的需要”和“对数据的质疑”四个维度共12个要素对学生的统计思维发展进行探讨。通过对安徽省、江苏省1541名1-6年级学生的问卷调查以及对其中23名学生的访谈,选取SOLO分类评价法作为标记认知水平的模型对学生的问卷回答进行分析,从量和质两个方面对学生的统计思维发展进行了刻画,构建出一组用于评估学生统计思维水平的小学生统计思维认知特征框架。同时,考虑到框架也具有对编制课程、指导教学的作用,本研究在开发性研究理论的指导下,基于小学生统计思维认知特征框架设计了 8节统计学习活动,对一所城区学校3年级的一个班级开展了短期的教学实验,旨在探寻教学实验对学生统计思维发展的影响,以及促进学生变化的活动形式及其特征。研究得出以下结论:(1)运用SOLO理论对学生回答进行分析,小学生统计思维可以分为特质的(I)、过渡的(T)、定量的(Q)和分析的(A)四个水平。从统计思维整体来看,1年级学生水平相对较低,表现为特质的(I)和过渡的(T)水平,2-4年级主要处于过渡的(T)水平,5-6年级大多处于定量的(Q)水平。具体到各维度而言,学生在“统计过程”维度上的水平明显要高于其他三个维度。(2)通过对小学生统计思维整体以及各维度、层面、要素发展规律较为系统地描绘,可以发现:小学生表现出在不同要素下发展速度的不均衡性,但相同的是,学生在5-6年级这一阶段均表现出平缓发展或停滞发展的状态。(3)就统计思维整体水平而言,男女生不存在显著性差异,而城区学校学生的统计思维水平明显要高于乡镇学校学生。但具体到各维度与层面来看,部分学段或年级学生的统计思维水平在性别和学校类型上均差异显著。(4)试题的情境类型对于学生在统计思维同一要素上的表现具有显著影响;数据的不同类型也会影响学生在“分类和表示数据”层面上的表现。(5)小学生在统计思维认知过程中表现出9种共性的错误认知,其中“读取显示时对标题意识的不足与缺乏”是小学阶段最为常见的错误类型。通过访谈发现,学生不恰当地读取显示是引起多种错误产生的重要原因。(6)基于统计思维认知特征框架的短期教学活动能够增进3年级学生统计思维总体水平;但具体到各维度来看,“分类和表示”以及“变异”两方面水平无显著性提高。短期教学实验能够帮助学生克服部分错误认知,且在此过程中学生也表现出较好的情感与态度。基于以上结论,本研究分别对小学统计课程与教学提出了四条建议。在统计课程设计方面,建议课程设计者:(1)把握学生认知发展的快速时期,合理并均衡地设计统计课程内容;(2)认识到读取显示的基础性,多角度地设计相关活动;(3)利用真实数据与情境,设计围绕具体任务的统计学习活动;(4)基于学生原始想法,整体构建统计量系列课程。在统计教学方面,建议教师:(1)丰富自身的统计学科教学知识,科学有效地开展统计活动;(2)深层次地把握教材内容,促使学生多角度地感知统计;(3)精心设计学生感兴趣的统计任务,培养学生对数据的亲切感;(4)强调数据与情境的联系,提高学生统计思维认知发展水平。