尹力 郭修瑾
【摘? ?要】數(shù)據(jù)意識作為核心素養(yǎng)的主要表現(xiàn),旨在培養(yǎng)學(xué)生在生活中理性思考的習(xí)慣,即面對生活問題,不盲從主觀經(jīng)驗,能根據(jù)數(shù)據(jù)思考問題,從數(shù)據(jù)中挖掘有用信息,做出合理推斷。課堂教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生數(shù)據(jù)意識的主陣地,教師需引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷收集、整理、描述、分析數(shù)據(jù)的全過程,把握各階段的教學(xué)要點,有效培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)據(jù)意識。
【關(guān)鍵詞】統(tǒng)計;統(tǒng)計過程;數(shù)據(jù)意識;理性
數(shù)據(jù)意識旨在培養(yǎng)學(xué)生在生活中理性思考的習(xí)慣,即面對生活問題,不盲從主觀經(jīng)驗,能從數(shù)據(jù)中挖掘有用信息,根據(jù)數(shù)據(jù)思考問題,做出合理推斷。教學(xué)時,教師要引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷收集、整理、描述、分析數(shù)據(jù)的全過程,從而獲得豐富的統(tǒng)計體驗,為培養(yǎng)數(shù)據(jù)意識奠基。
一、收集數(shù)據(jù):激發(fā)收集內(nèi)需,積累收集方法
數(shù)據(jù)的來源有兩種,一種是現(xiàn)成的數(shù)據(jù),一種需要自己收集的數(shù)據(jù)。教學(xué)中要讓學(xué)生有所體驗,特別是自己收集的數(shù)據(jù)。
(一)主動收集數(shù)據(jù),體會數(shù)據(jù)價值
收集數(shù)據(jù)應(yīng)成為學(xué)生的主動需求。即在問題情境的驅(qū)動下,學(xué)生意識到有些問題的解決不能憑主觀判斷,而需借助數(shù)據(jù)思考,從而感受到收集數(shù)據(jù)的必要性。因此,教師應(yīng)設(shè)計貼近學(xué)生生活的統(tǒng)計活動,以學(xué)生能夠感同身受的問題情境,驅(qū)動他們開展數(shù)據(jù)收集活動,在解決問題的過程中感受數(shù)據(jù)價值。
如班級開展聯(lián)歡活動,教師派學(xué)生代表去購買水果、飲料、獎品。那么,到底該買哪些東西呢?教師要組織大家討論:學(xué)生代表能不能只按自己的喜好購買物品?怎么購買才合理?引導(dǎo)大家明確購買東西需要考慮到全班同學(xué)的喜好。這就需要開展問卷調(diào)查。在實際問題的驅(qū)動下,學(xué)生收集數(shù)據(jù)的內(nèi)需就產(chǎn)生了。調(diào)查后,學(xué)生將獲得的數(shù)據(jù)進行匯總,從中選出最受歡迎的幾種水果、飲料、獎品去購買,通過數(shù)據(jù)解決問題。反思上述過程,學(xué)生體會到收集數(shù)據(jù)的活動是必要的,收集到的數(shù)據(jù)也是有價值的,初步體會到統(tǒng)計是一種解決問題的好辦法。
(二)多經(jīng)歷多體驗,積累收集方法
《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2022年版)》強調(diào)學(xué)生要經(jīng)歷收集數(shù)據(jù)的過程,需要根據(jù)問題背景選擇適當(dāng)?shù)姆绞?。實際上,收集數(shù)據(jù)的方法多種多樣,同樣的問題可以采用不同的方式加以解決。學(xué)生需要在多經(jīng)歷、多體驗的過程中積累收集數(shù)據(jù)的相關(guān)經(jīng)驗,有意識地根據(jù)問題情境選擇合理的收集方法。
如調(diào)查對象較少時,學(xué)生可選擇舉手、數(shù)數(shù)、一一詢問等逐一計數(shù)的方式,調(diào)查對象較多時就需要將他們分成若干小組,先分別在各個組內(nèi)調(diào)查統(tǒng)計,再把所有小組的數(shù)據(jù)匯總,得到整體的數(shù)據(jù)。對于靜態(tài)情境,學(xué)生可數(shù)數(shù)統(tǒng)計;遇到動態(tài)情境,數(shù)據(jù)信息稍縱即逝,學(xué)生就需要提前準(zhǔn)備,分好類別,采用打鉤、畫圈等便捷方式記錄??傊處熜柙O(shè)計各種活動,培養(yǎng)學(xué)生選擇收集方法的意識。
二、整理數(shù)據(jù):選擇分類標(biāo)準(zhǔn),問題驅(qū)動整理
當(dāng)學(xué)生收集了一堆數(shù)據(jù)后,這些數(shù)據(jù)往往看起來比較雜亂,這就需要進行歸納和整理。
(一)根據(jù)活動需求,確定分類標(biāo)準(zhǔn)
分類是整理數(shù)據(jù)的常用方法,能使數(shù)據(jù)更加系統(tǒng)化與條理化。學(xué)生在一年級學(xué)過分類,整理數(shù)據(jù)時需要激活相關(guān)經(jīng)驗,理解需根據(jù)問題情境或活動要求確定分類標(biāo)準(zhǔn),體會同樣的信息可以有不同的分類整理方法。
如教師呈現(xiàn)學(xué)生春游的場景(如圖1),引導(dǎo)學(xué)生提出問題:(1)學(xué)生比老師多多少人?(2)參加哪種活動的人最多?參加哪種活動的人最少?交流中學(xué)生發(fā)現(xiàn)直接數(shù)數(shù)獲取的數(shù)據(jù)比較混亂,應(yīng)在收集數(shù)據(jù)前先進行分類,再按不同的類別進行有序統(tǒng)計。如在解決問題(1)時,學(xué)生需要將畫面中的人物按學(xué)生與老師進行分類;在解決問題(2)時,學(xué)生需要將畫面中的人物按活動類別進行分類。在回顧反思時,教師進一步啟發(fā)學(xué)生理解相同的信息可以用不同的分類方法,要根據(jù)實際需要靈活選擇。
有時,分類整理的不僅是一組現(xiàn)成的數(shù)據(jù),還可能是蘊含著豐富信息的原始場景。這時的分類整理過程其實已經(jīng)將數(shù)據(jù)的收集、記錄和整理融為了一體,大大優(yōu)化了統(tǒng)計的前期工作,值得在教學(xué)中重點關(guān)注。
(二)利用問題驅(qū)動,自主整理數(shù)據(jù)
為了更好地獲得數(shù)據(jù)中的信息,教師需要引導(dǎo)學(xué)生對一組雜亂無章的原始數(shù)據(jù)進行整理。但整理數(shù)據(jù)不應(yīng)是教師的要求,而應(yīng)是學(xué)生的主動需要,即借助實際問題驅(qū)動學(xué)生主動投入整理數(shù)據(jù)的活動。
如教學(xué)蘇教版教材四年級上冊“分段整理數(shù)據(jù)”,若直接呈現(xiàn)教材問題(如圖2),不易激發(fā)學(xué)生“分段整理”的內(nèi)需,于是教師將例題改編成有實際需求的生活問題。教師引導(dǎo)學(xué)生思考:“學(xué)校打算為鼓號隊定制衣服,以下是各個同學(xué)的身高(數(shù)據(jù)略),我們該如何購買?”在交流中學(xué)生發(fā)現(xiàn),每位同學(xué)定制一套衣服的成本太高,不合適,可以將學(xué)生的身高分成幾段,每段定制一套相同尺碼的服裝,所有同學(xué)只需要定制幾套即可,節(jié)省成本。這樣學(xué)生就理解了分段整理的前因后果,分段整理的活動成了學(xué)生的自主需求。理解要求后,教師再讓學(xué)生自主活動,討論如何分段,交流哪種分段更合理,最終過渡到教材中的例題要求。像這樣在問題驅(qū)動下展開整理數(shù)據(jù)活動,既能豐富學(xué)生對整理數(shù)據(jù)活動的體驗,也有利于學(xué)生在解決問題后體會分段整理的價值。
三、描述數(shù)據(jù):聚焦統(tǒng)計意義,凸顯圖表特點
數(shù)據(jù)整理后需考慮選擇什么樣的方式呈現(xiàn),目的是把包含在數(shù)據(jù)中的有用信息提取出來。一種形式是制作適當(dāng)?shù)慕y(tǒng)計表或統(tǒng)計圖,以清晰、直觀地呈現(xiàn)數(shù)據(jù)或反映隱含在數(shù)據(jù)中的一般趨勢,另一種形式是計算平均數(shù)、眾數(shù)等統(tǒng)計量,以刻畫樣本數(shù)據(jù)某些方面的性質(zhì)。
(一)突破教學(xué)定式,聚焦統(tǒng)計意義
小學(xué)階段學(xué)習(xí)的統(tǒng)計量主要是平均數(shù)。平均數(shù)有算法意義與統(tǒng)計意義,常見教學(xué)更多側(cè)重于算法意義(移多補少)與其特性(“容易受極端數(shù)據(jù)影響” “介于最高值與最低值之間”),而對平均數(shù)的統(tǒng)計意義(“表示一組數(shù)的整體水平”“能表示一組量的集中趨勢”)與分析功能(推斷、比較)關(guān)注較少。這樣教學(xué)導(dǎo)致學(xué)生能熟練計算平均數(shù),但用平均數(shù)解決實際問題的意識與能力明顯不足。因此,教師需在問題情境中啟發(fā)學(xué)生用平均數(shù)解決問題,體會平均數(shù)的統(tǒng)計意義與數(shù)據(jù)意識。
體現(xiàn)統(tǒng)計意義。如蘇教版教材四年級上冊“統(tǒng)計表和條形統(tǒng)計圖(一)”中的例題(如圖3),男生4人,女生5人,比較他們誰套得準(zhǔn)。該問題教學(xué)的重點在于,通過交流與辨析,使學(xué)生逐步意識到平均數(shù)最能代表男生或女生的整體水平,用各自的平均數(shù)進行比較更科學(xué),并由此理解平均數(shù)的統(tǒng)計意義。而不是急于從情境中引出平均數(shù),將大量時間花費在如何“移多補少” “用總量÷份數(shù)”去計算平均數(shù)上。也就是說,教師需要放緩引出平均數(shù)的過程,讓學(xué)生充分思考、辨析,發(fā)現(xiàn)“比較最高的個數(shù)”“比較男生和女生的總數(shù)”等方法的不合理之處,產(chǎn)生尋找新方法的內(nèi)需。最后意識到可以將所有的個數(shù)“勻一勻”,勻成一樣多后再進行比較。這個“一樣多”的數(shù)叫平均數(shù),最能代表男、女生的整體水平,用其進行比較更合理。
(二)凸顯圖表特點,感知圖表價值
小學(xué)階段要學(xué)習(xí)多種統(tǒng)計圖表,教學(xué)時需引導(dǎo)學(xué)生感知不同圖表的特點,體會價值與作用。
如教學(xué)折線統(tǒng)計圖,為體現(xiàn)折線統(tǒng)計圖的特點,教師不應(yīng)急于呈現(xiàn)折線統(tǒng)計圖,而應(yīng)給出如圖4的統(tǒng)計表并提出問題:“張小楠幾歲到幾歲身高增長最快?”要解決這一問題,學(xué)生常見的思路是先算出張小楠每年身高增長幾厘米,再比一比獲得答案。教師呈現(xiàn)折線統(tǒng)計圖,讓學(xué)生觀察。學(xué)生發(fā)現(xiàn),折線的陡峭程度就能反映張小楠每年身高的變化趨勢,無需計算就能快速發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)的變化情況,由此體會折線統(tǒng)計圖的特點。
再如教學(xué)復(fù)式條形統(tǒng)計圖,復(fù)式條形統(tǒng)計圖是將多組數(shù)據(jù)集中到一張統(tǒng)計圖中,方便學(xué)生比較與分析。為了體現(xiàn)這一特點,教師需要以問題為驅(qū)動,引導(dǎo)學(xué)生先觀察多張單式統(tǒng)計表,分析與解決問題,再觀察復(fù)式統(tǒng)計表,重新思考問題。通過前后比較,學(xué)生便能體會復(fù)式條形統(tǒng)計圖的獨特價值。
四、分析數(shù)據(jù):主動分析問題,基于數(shù)據(jù)推斷
分析數(shù)據(jù)并根據(jù)數(shù)據(jù)推斷與預(yù)測是統(tǒng)計的根本目的,在收集、整理、描述數(shù)據(jù)的相關(guān)教學(xué)中,教師都需有意識地結(jié)合問題背景啟發(fā)學(xué)生分析數(shù)據(jù)、作出決策,體會統(tǒng)計的作用。學(xué)生在經(jīng)歷活動、反復(fù)體驗中養(yǎng)成主動分析數(shù)據(jù)的意識,學(xué)會根據(jù)數(shù)據(jù)進行推斷。
(一)主動分析數(shù)據(jù),解讀數(shù)據(jù)信息
教材中匯集了很多實際問題與相關(guān)數(shù)據(jù),在完成練習(xí)的基礎(chǔ)上,教師要重視引導(dǎo)學(xué)生對接生活經(jīng)驗,分析數(shù)據(jù),獲取信息。這意味著在統(tǒng)計教學(xué)中,教師要有數(shù)據(jù)意識,不只關(guān)心如何解決具體問題,更要關(guān)注如何思考與透視數(shù)據(jù),提煉數(shù)據(jù)蘊含的有用信息,由此培養(yǎng)學(xué)生主動分析數(shù)據(jù)的意識。
如蘇教版教材六年級下冊《扇形統(tǒng)計圖》中有一則練習(xí)(如圖5),學(xué)生不難算出四大海域的面積。教師還可以進一步挖掘統(tǒng)計圖中蘊含的信息,提問:“觀察扇形統(tǒng)計圖,比較四大海域的面積,你有什么發(fā)現(xiàn)?”學(xué)生由此了解到“南海面積比渤海大得多,東海面積是黃海的兩倍左右,黃海約有5個渤海那么大”等信息。
新聞報紙中有豐富的圖表信息,將這些資源加以呈現(xiàn)一方面能鍛煉學(xué)生識圖與分析數(shù)據(jù)的能力,鞏固所學(xué)知識;另一方面也能讓學(xué)生從圖表中看到國家、社會的發(fā)展與變化,培養(yǎng)學(xué)生積極的情感認(rèn)識,滲透德育教育。如新聞中有一張2021年10月26日至2021年12月20日“全國新冠疫情治愈率/病死率趨勢統(tǒng)計圖”(如圖6),教師讓學(xué)生觀察這幅圖,說說有什么發(fā)現(xiàn)。學(xué)生了解到全國新冠疫情治愈率很高,接近100%,而病死率很低。在分析數(shù)據(jù)的過程中,學(xué)生發(fā)現(xiàn)全國人民共同抗疫取得了巨大成果。
(二)以數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),進行有根據(jù)推斷
實踐發(fā)現(xiàn),在分析推斷環(huán)節(jié),學(xué)生會踴躍表達想法,但大多數(shù)學(xué)生難以判斷想法是否合理,教師左右為難,分析推斷的環(huán)節(jié)只能草草收場。就分析數(shù)據(jù)而言,學(xué)生未獲得實質(zhì)性的認(rèn)知發(fā)展。實質(zhì)上,統(tǒng)計中的推斷與預(yù)測屬于歸納推理,推理的依據(jù)是統(tǒng)計數(shù)據(jù)或圖表信息。對那些脫離數(shù)據(jù)、純粹以主觀經(jīng)驗進行臆斷的分析,教師應(yīng)明確指出,引導(dǎo)學(xué)生以數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),進行有根據(jù)地推斷。
如對于圖7中的復(fù)式條形統(tǒng)計圖,教師可引導(dǎo)學(xué)生進行以下三個層次的數(shù)據(jù)分析:①數(shù)據(jù)本身的讀?。◤慕y(tǒng)計圖中直接觀察出的信息),如兩支籃球隊單場最高得分各是多少?單場最低得分呢?②數(shù)據(jù)之間的讀?。ń?jīng)過簡單計算或整體分析),如兩支籃球隊五場比賽的平均得分是多少?兩支籃球隊整體變化趨勢怎么樣?③超越數(shù)據(jù)的讀?。ɑ跀?shù)據(jù)推斷與預(yù)測):如你怎么評價這兩支籃球隊?如果從中選一支籃球隊參加比賽,你覺得選哪支籃球隊合適?諸如此類的思考才是基于數(shù)據(jù)的統(tǒng)計推斷。
參考文獻:
[1]史寧中,張丹,趙迪.“數(shù)據(jù)分析觀念”的內(nèi)涵及教學(xué)建議:數(shù)學(xué)教育熱點問題系列訪談之五”[J].課程·教材·教法,2008(6):40-44.
[2]朱宇,吳興坤.再“進”一步? ?更“實”一些:對小學(xué)生數(shù)學(xué)數(shù)據(jù)分析觀念培養(yǎng)的思考[J].教學(xué)月刊·小學(xué)版(數(shù)學(xué)),2013(9):38-39.
[3]曹培英.小學(xué)數(shù)學(xué)統(tǒng)計與概率教學(xué)研究(三)[J].小學(xué)數(shù)學(xué)教育,2019(9):4-9.
[4]曹培英.小學(xué)數(shù)學(xué)統(tǒng)計與概率教學(xué)研究(二)[J].小學(xué)數(shù)學(xué)教育,2019(5):4-9.
(江蘇省揚州市高郵外國語學(xué)校小學(xué)部? ?225600)