随着信息化时代的到来,统计与概率在教育、生物信息学、人工智能、经济等领域的应用愈加普遍。近些年,我国学者也逐步提升了对统计与概率相关知识教学方面的关注度,并将数据分析定为了六大数学学科核心素养之一。但就目前教学情况来看,我国有很大一部分的高中数学教学主要是围绕高考展开的,部分教师在数学教学时被考试成绩束缚住了思想,一心追求卷面分数,而忽视了对学生能力的培养和提升,这与“以学生发展为本,立德树人,提升素养”的数学教育基本理念是相违背的。所以,整合出一种以学生为中心的、符合新时代要求的教学模式,是十分必要而又紧迫的。本文采取了文献研究法、实验研究法、调查法进行研究。笔者搜集、翻阅了大量有关PBL教学模式的文献资料,对PBL教学模式的内涵、起源以及国内外研究现况进行细致整理后,总结归纳出该教学模式的主要特点及优势,发现其能较好地与高中数学教学相结合,为深入研究提供了保障。运用调查法分别对本市两所高中的学生和教师进行问卷调查和访谈,主要目的是了解目前高中统计与概率教学和学习的现状以及存在的问题,为文章教学研究的开展提供实质依据。详细介绍3C3R问题设计模型、柏罗斯(Barrows)PBL学习过程五步模型,再依据两种模型和高中数学教学中存在的问题以及现状进行教学模型的整合重建。与此同时,笔者借助现代信息技术辅助课堂教学,进行进一步的模型优化,最终形成了基于PBL教学模式的高中统计与概率教学模型。在此基础上,设计出两篇高中统计与概率知识的教学案例,并将教学案例应用到实践教学中,运用实验研究法对实施情况进行分析,以保证教学模型的可行性。根据实验班和对照班的成绩对比以及访谈结果,得出有关结论:整合下的PBL教学模型能够较好的为教师提供教学设计的支持;PBL教学模式不仅符合新课程标准的要求,还能带动学生更加积极参与到数学学习中,在一定程度上培养了实验班级学生自主思考、合作探究的能力。本文期望通过对基于PBL教学模式的高中统计与概率的教学研究,为探究新的高中统计与概率教学模式提供思路,为PBL教学模式在数学教学中的应用研究提供实践经验。但本研究仍处于试用阶段,所设计PBL教学模型的适用性和实验数据的有效性等方面均需在进一步的实践中完善和改进。