随着大数据时代的来临,统计在我们生活中无处不在,提高全民统计素养已成为了各国普及概率统计教育的宗旨,重视统计内容和开展统计教学已经成为当下社会发展的必然趋势。方差是描述性统计中非常重要的差异量指标,并且在推断统计中也有广泛的应用,所以深入了解学生对于方差概念的理解现状是很有必要的。本研究的研究问题主要有三个:第一,九年级学生对方差概念是如何理解的?是否会计算方差?第二,在不计算方差的情况下,学生如何判断方差的大小并采用了哪些策略?第三,九年级学生对于方差概念的理解存在着怎样的认知障碍?对于以上的三个研究问题,设计了四套测试卷,并对广州市四所中学的704名九年级学生进行了测试。测试卷1包括方差的文字定义、方差举例、方差公式及计算以及方差的简单生活应用。测试卷2、测试卷3和测试卷4侧重于方差的概念性知识考查,即在不计算方差的情况下,判断数值类、图类和生活情境类的方差大小并给出理由。测试结束后,根据测试成绩选取了对于方差的程序性理解和概念性理解均较强、程序性理解较强但概念性理解较弱、程序性理解较弱但概念性理解较强的三类学生进行访谈,并从学生的访谈过程中又进一步地对两位教师进行了访谈。研究结果发现:学生在方差的程序性理解上表现较好,大部分学生都会计算方差;学生在方差的概念性理解上表现偏弱,在不计算方差的情况下,学生判断方差大小的表现不容乐观,并且数据的呈现方式不同,学生的表现也会有差异;在判断过程中,学生综合运用策略来判断方差大小的能力偏弱。学生对方差概念的理解主要存在以下的认知障碍:（1）在言语信息障碍上,表现为题目阅读能力差,数学表征能力弱,图的理解能力差,对方差的概念知识表述不清,书写不规范;（2）在智慧技能障碍上,表现为不能深入理解方差的概念及方差公式的根本特征,综合考虑方差大小各种因素的能力偏弱,新旧知识的混淆以及消极的思维定势;（3）在认知策略障碍上,表现为元认知能力较弱以及认知策略不能正确迁移。最后,基于本研究的分析结果,在课程内容设置、教学方式及评价内容上提出了建议。