自20世纪90年代开始,各国的中小学生开始接触概率与统计相关课程。提高全民统计素养是各国普及概率统计教育的宗旨。2011年,《义务教育数学课程标准》提出数学素养是现代社会每一个公民应该具备的基本素养。数据分析观念便是公民应当具备的数学素养之一。《普通高中数学课程标准(实验)》在实现义务教育课程目标的基础之上,进一步指出要提高学生数据处理等基本能力,这是作为未来公民所必需的数学素养。《普通高中数学课程标准(2017年版)》则正式提出六大数学学科核心素养,它集中体现了数学课程目标及其育人价值。六大学科核心素养之一便是数据分析素养,是学生通过学习应当具备的关键能力。从“数据处理能力”到“数据分析素养”的转变,体现了人们对于概率与统计育人价值的认识过程。以概率与统计知识内容为载体,发展学生数据分析能力,生成数据分析素养是我国高中概率与统计课程的教育路径。数学知识是学生解决实际问题的基本工具,故其最为基本且重要。测试是教学中常用的检测和监控学生基本工具掌握情况的一种手段,但是常规测试并不能给学生、老师和家长一个准确的诊断信息。认知诊断理论作为新一代测验理论能够有效的弥补传统测验的不足,它能够从微观的角度帮助教师掌握学生的认知结构,为学生学情的分析提供细致有效的诊断信息,为教师教学计划的制定提供现实基础。《普通高中数学课程标准(2017年版)》还探讨了数据分析素养在培育学生数学学科核心素养过程中的主要表现和水平,它能够帮助教师从宏观水平上整体把握学生的数据分析素养水平达成情况。无论是对学生进行微观的认知结构测量还是宏观的能力水平测验都是为了学生能够形成数据分析素养的一种监测手段。数据分析是统计学的核心,统计是一门关于数据的收集、整理、描述和分析的科学,在给出统计推断时常常含有概率的意义。近十几年来,受到计算机技术发展的影响,概率的频率定义的地位迅速上升,概率与统计之间有着紧密联系。为了更细致地对学生数据分析素养学业质量进行评估,本文以高中概率与统计内容为知识载体,基于认知诊断理论,编制概率与统计认知模型测验工具调查高三年级学生对于概率与统计知识的掌握情况和数据分析素养水平。本文采用文献研究法、专家确定法、口语报告法、测试卷调查法等研究方法展开研究。调查对象为湖北省某高级中学的高三年级学生。研究主要分为三个部分,第一部分是概率与统计认知模型的构建及测验工具的编制。通过口语报告法和属性层级一致性检验以验证认知模型的合理性。第二部分是进行概率与统计认知诊断分析。将学生的作答数据进行0—1编码,选取DINA模型作为认知诊断模型得到学生关于概率与统计内容的知识掌握情况。第三部分是对学生进行数据分析素养水平的测评。利用SPSS软件进行数据分析,由此得到每个学生概率与统计的知识掌握情况及其数据分析素养水平。通过上述研究得到如下结果:(1)研究一建立的概率与统计认知模型是合理的;(2)研究二结果表明,学生对于从数据中提取信息并解释说明具体问题存在较大困难。(3)研究三将数据分析素养水平分为四个水平,从实证研究结果来看,有46%的学生处于水平零,39%的学生达到了水平一,有15%的学生达到水平二,暂无学生达到数据分析素养水平三。(4)学生平时成绩与其数据分析素养水平无关。平时成绩较好的学生,其数据分析素养水平不一定也高。(5)学生认知属性掌握模式与其数据分析素养水平无关。数据分析素养水平处于同一级的学生,其认知属性掌握模式不一定相同。(6)学生认知属性掌握模式与其平时成绩无关。无法根据平时成绩判断学生认知属性掌握模式。最后依据研究结果提出了个人关于概率与统计教学建议。