在人口普查、商业预算、产品检验、气象预测、人工智能、机器学习等多种领域,数据的收集与分析、把握随机现象的数量规律成为了现代公民要具备的数学能力。回溯统计与概率的发展历史,特定的历史背景和社会环境给予了其概念、定理、法则等充分演变及发展的条件。在学习数学知识时追溯历史发展脉络、遵循前人发现知识的足迹,符合认知发展的规律,是数学学习的重要方法。统计与概率这两部分内容随着课程标准的改革,其地位及比重大幅度上升,并且高中统计与概率的学习内容对学生随机性思维的培养及数理逻辑思维的养成提出了更高的要求。如何有效实施该部分课程、如何有效提高学生的思维能力成为了当今数学教育工作者关注的热点问题。数学史在教学中是一个有效的媒介,通过历史片段的融入,提高学生的认知效率从而达到较好的学习效果。因此,深入开展数学史知识和统计与概率教学的具体结合,不仅可以丰富HPM的相关理论,还能对高中的统计与概率教学提供切实可行的指导。本次教学研究使用了以HPM为设计视角的“问题驱动下的历史情境式”教学模型。该模型巧妙地将数学史以历史情境的形式融入教学并以此为背景设计问题串。实验过程为利用该模型进行教学,在教学结束后,通过学生测试的得分了解学生M3ST统计思维水平与SOLO理论下概率思维水平的发展情况;测试后,根据成绩分层,对取得代表性成绩的学生进行访谈,了解学生对数学史融入课堂教学的看法;最后通过访谈了解教师对数学史的认知情况及在课堂中的使用情况。根据实验结果得到如下结论:利用SPSS26.0软件进行配对样本t检验得出,在数学史融入教学后,学生的统计思维水平在数据收集、描述、组织与简化、表征、分析与解释这五个维度得到了不同程度的提高。特别是学生在历史情境中解决问题,更能够提高其分析数据与解释数据的思维能力;根据SOLO理论对中学生概率思维水平的划分进行质性分析得出,在数学史融入教学后,学生的概率思维水平能够从单一结构水平逐步上升到关联结构水平,甚至是进一步抽象水平。这有效证明了数学史在教学中起到了极强的辅助性作用。教师普遍接受“在课堂教学中融入数学史”这一教学模式,并认可数学史的教育价值。根据教学实验结果并结合当下高中生数学学习的现实情况,从以下三个方面得出了教学启示:一是现阶段应提高教师的数学史文化素养。在进行教学设计时,教师应以数学教材为基础,合理筛选数学史。在业余时间,教师应自觉丰富获取数学史知识的主要方式与途径,主动提高数学史储备量,将教学法与数学史科学化融合;二是改进数学史融入课堂教学的方法。在知识层面,注意深入浅出进行教学,提高学生的思维能力。在价值观层面,注重发挥数学史对学生人格成长的重要作用;三是改善现有的教育环境,防止数学史边缘化。促进数学史编排结构的合理化,对数学史在数学教材中的位置设置进行调整,使其符合学生的认知发展规律及心理活动特点,让数学史的呈现更加具有科学性。