朱豐勝
【基金項目】江蘇省立項課題——構建農村初中數學生“動”課堂教學模式
學生在第二學段首先接觸平均數概念,初步了解平均數的實際意義.在此基礎上,蘇科版教材九上第三章“數據的集中趨勢和離散程度”里在研究數據集中趨勢的大背景下,安排學習加權平均數,讓學生進一步體會平均數是刻畫一組數據集中趨勢的重要的統計量,并且理解“權”的意義與作用,通過運用加權平均數解決實際問題,讓學生感受數學與自然及人類社會的密切聯系.但對權的內涵與外延的表述都不甚明晰.
一、教材解讀
在日常的生活中,一組數據里的各個數據的“重要程度”未必相同,因而很多的“平均”現象并非簡單的算術平均.在計算這組數據的平均數時,往往根據其重要程度,分別給每個數據一個“權”,由此求出的平均數叫作加權平均數.“權”的差異性對平均數有著重要的影響,通常我們討論一組數據的平均數,總是假定每一個數據都是同等重要的,即“權”相等.但是,在實際問題中,有些數據比其他數據更重要,在這種情況下我們需要根據具體的目的通過增加權重來計算平均數,使得到的結果更為合理,更為科學.
一般地,如果在一組數據中,x1出現f1次,x2出現f2次,…,xk重復出現fk次,(f1,f2,…,fk為正整數),則這組數據的平均數:
=
在這個計算平均數的公式中,相同數據x1的個數叫作權,這個“權”含有所占分量輕重的意思,因此也叫作“權重”.
教材在此處安排學習加權平均數,體會權的差異對結果的影響,探索算術平均數和加權平均數的聯系和區(qū)別,不僅發(fā)展了學生的求同和求異的思維,而且通過利用平均數解決實際問題,發(fā)展了學生的數學應用能力.
二、一點困惑
《辭海》中關于權的表述為:在統計中,計算平均數等指標時,對各個變量值具有權衡輕重作用的數值叫作“權”. 但對權衡輕重的這個數值是頻數還是頻率沒做具體的說明.
教材99頁中一會說“問題1”中的人數10、30、60、50、50分別是天數2、3、4、5、6的“權”,教材100頁一會又說“問題2”中的 、 、 分別是采訪寫作、計算機操作、創(chuàng)意設計成績的“權”,問題1中的權是某數據出現的次數,即該數據的頻數,問題2的權是數據出現的次數占數據總數的比,即該數據的頻率. 讓人莫衷一是,增加了學生理解和教學的難度. 比如教材101頁練習第一題:
小明統計了15天同一時段通過某路口的汽車流量如下 (單位:輛)
求這15天在這個時段通過該路口的汽車平均流量.
在解決這個問題時有學生認為天數2、2、5、6是汽車流量142、145、157、156的權,有學生認為 、 、 、 是汽車流量142、145、157、156的權. 多數教師在教學中要么回避,要么含糊其辭.
加權平均數不同于簡單的算術平均數,簡單的算術平均數只與數據的大小有關,而加權平均數則還與該組數據的權相關,學生對權的意義和作用的理解會有困難,尤其問題1中的權是該數據的頻數,還容易造成學生對數據與權的混淆. 三、我的建議
筆者以為,加權平均數是數學來源于生活、服務生活的具體體現,但何謂“權”,則是一個規(guī)定. 作為數學文化傳播最重要的渠道——教材,很有必要給“權”一個明晰的規(guī)定. 而且在同一問題情境下頻數的大小確實可以反映數據的“重要程度”,但在不同背景中,頻數相同的數據“重要程度”可能不同,頻數不同的數據“重要程度”可能相同,頻數大的數據未必就比頻數小的數據“重要”. 如數據1,2,2,2,3,3中的數據2的頻數是3,數據1,2,2,2,中的數據2的頻數也是3,雖然頻數相同,但“重要程度”顯然不一樣. 所以以頻數形式規(guī)定“權”適用范圍狹窄,不具一般性,也不嚴謹. 若以頻率形式規(guī)定“權”,前者的權是 ,后者的權是 ,重要程度一目了然,所以頻率規(guī)定形式具有一般性,因而更為科學.
教材所需做的變動僅是將101頁,一組數據的平均數,不僅與這組數據中各個數據的值有關,而且與各個數據的“重要程度”有關,我們把衡量各個數據“重要程度”的數值叫作“權”. 例如:“問題1”中的人數10、30、60、50、50分別是天數2、3、4、5、6的“權”;
問題2中的 、 、 分別是采訪寫作、計算機操作、創(chuàng)意設計成績的“權”.
一組數據的平均數,不僅與這組數據中各個數據的值有關,而且與各個數據的“重要程度”有關,我們把衡量各個數據“重要程度”的數值叫作“權”. 例如:“問題1”中的
分別是天數2、3、4、5、6的“權”;
問題2中的 、 、 分別是采訪寫作、計算機操作、創(chuàng)意設計成績的“權”. 一個簡單的變動既明確了一個概念,又減輕了學生的負擔,何樂而不為!