小学数学数据分析观念培养的思考

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  中图分类号:G4  文献标识码:A  文章编号:(2020)-30-269
  在当今的大数据时代,大众对数据的关注和研究呈持续上升趋势,数据分析的应用非常广泛,良好的数据分析观念是每一个公民应该具备的基本素质。《数学课程标准》(2011年版)指出,学生学习统计与概率的核心目标是发展数据分析观念,这是一种需要在亲身经历过程中培养出来的对数据的领悟,由一组数据所想到的、所推测到的,以及在此基础上,对于统计与概率独特的思维方法和应用价值的认识。数据分析观念包括:其一,数据的意识,能想到用数据来处理问题。其二,利用数据进行推断。体会数据中蕴含着信息,经历收集数据、描述数据、分析数据的过程,把信息提取出来。其三,根据背景来选择合适的方法。选择合适的统计量(平均数)或统计图(条形统计图、折线统计图、扇形统计图)。
  因此,培养数据分析观念,必须让小学生在具体的情境中经历收集数据、整理数据、描述数据、分析数据的学习过程,形成数据意识,感受和体验数据分析的现实意义及其应用价值,并由数据引发领悟。落实到教学中,可从如下几个方面入手:
  一、密切联系生活,体验学习价值
  精心选取材料,创设合适的情境,是培养学生数据分析观念的基础。数据能够帮助我们认识世界、做出决策和预测,统计正是通过数据处理来提取信息从而帮助人们进行决策。其过程包括:确定需要解决的问题;决定收集数据的方法并收集数据;整理并尽可能清晰地描述数据;最后分析数据,并做出决策和推断。这些都需要在具体的情境中来完成。张齐华老师《平均数》一课,创设了“投篮”情境,这个情境学生比较熟悉,老师又参与其中,拉近了师生之间的距离。所涉及的数字不大,由简单到复杂,层层递进,逐步深入。投篮活动虽然简单,但易于引发学生对平均数代表性的理解:是用几次投中的某一次个数来代表整体水平?或是用几次投中的总数来代表?还是用其它的某个数来代表?投篮投中的第一组数据:5,5,5,可用5来代表整体水平;投中的第二组数据:3,7,2,可用4来代表整体水平;老师参与其中投篮的数据:4,6,5,1(5、9),可用4(或5、6)来代表整体水平。同时各组数据的呈现伴随着教师的追问,学生的思考,使学生比较容易理解平均数的统计意义。
  二、经历统计过程,强调内心体验
  要培养学生的数据分析观念,主要是要关注过程,注重实践,经历感悟。只有经历了统计的全过程,学生才能真正体会到统计的意义和价值,感受统计与生活的密切联系。学生在学习统计的过程中,熟悉了统计的基本思想方法,逐步形成数据分析观念,进而形成尊重事实,用数据说话的态度。《平均数》一课,首先从具体情境中抽象出数学问题,找哪一个数来代表投篮的一般水平?为什么可以用一个数来代表一组数据的一般水平?找这个数有哪些方法?引发学生思维冲突,让学生学会反思,思维得到递进。然后用数学符号表示数学问题中的数量关系和变化规律,通过观察、分析、抽象、概括、选择、判断等数学活动,用“移多补少”、“合并均分”的方法,完成统计量的學习。学生学习过条形统计图,就利用条形统计图直观、简明的特点,数形结合,通过动态的“割补”来呈现移多补少的过程,为理解平均数所表示的均匀水平提供感性支撑。使学生经历 “平均数”的产生、形成、发展和应用的全过程。学生对于平均数的认识由表及里,层层深入。数据分析观念在活动的过程中不知不觉的逐渐建立。
  三、重视合作交流,促进共同发展
  统计类教学需要合作学习,目的在于让学生参与到统计学习的全过程中去,大量的数据从何而来,需要同学之间互相合作,才能够有适合学习需要的数据或者多种可能的结果。小组合作让学习资源得到互补与共振,动手操作让学生的思维插上了腾飞的翅膀。例如,五年级上册第四单元“可能性”的例2、例3是属于“统计与概率”领域的教学内容,主要是通过实际活动(摸球游戏)使学生列出简单的随机现象中所有可能发生的结果,感受随机现象结果发生的可能性是有大有小的,能对一些简单的随机现象发生的可能性大小做出定性描述,这是学生学习后续概率知识的基础,因此,在教学中安排了两次摸球游戏,但目标指向是不相同的。第一次师生摸球游戏活动(例2),重在激发学生的学习兴趣和探究欲望,让学生在读懂统计表后发现和提出问题,在分析交流中初步感受随机事件发生的统计规律性,并知道事件发生的可能性是有大小之分。第二次学生合作完成摸球游戏活动(例3),提供了活动的现实情境,呈现了小组统计的数据,使学生感知和理解在试验次数足够多的时候,试验数据呈现出的统计规律性。这两次活动,使课堂趣味盎然,学生乐此不疲。同时在第二次摸球活动中,教师设计了一连串的问题链:“根据统计结果猜测袋子里是蓝球多还是绿球多”“9个小组的同学猜测袋子里可能是绿球多,有2个小组的同学猜测袋子里可能是蓝球和绿球同样多,请派代表说说你们的想法”“现在再让你推测:袋子里是蓝球多还是绿球多?为什么”,让学生多次经历思维的碰撞,深度的数学思考,从对小样本数据(小组统计结果)到大样本数据(全班统计的结果)的收集、观察、整理、分析、思考与交流中,积累数学活动的经验,逐步丰富学习过程的体验,增强了随机思想的理解,深挖数学思考的价值。
  四、重视结果应用,培养决策能力
  发展学生的应用意识,感受统计的价值,是培养学生数据分析观念的重要手段。数据分析观念的建立重在统计量和统计图在实际生活中的应用价值体现。通过灵活、丰富的事例,使学生进一步理解统计量图的意义是非常重要的。《平均数》一课中首先举例:三个人的平均身高是120厘米,是每个人的身高都是120厘米吗?让学生判断小明的身高比平均身高120厘米高还是矮?河水的平均水深是110厘米,而小刚的身高是130厘米,那小明去河里游泳有危险吗?引发学生对平均水深的思考。这些问题的设计,不但使学生能理解平均数的意义,还培养了学生分析问题、解决问题的能力。因而,通过具体而生动的应用事例,让学生充分理解统计量图,是建立学生数据分析观念的重要环节。
  五、反思
  数据分析是统计的核心,它反映了“统计与概率”领域蕴涵的数学思想和方法,在大数据时代要让学生学会用数据发现和提出问题,分析和解决问题,在亲身经历“收集数据一整理数据一描述数据一分析数据”的数学活动过程中,通过观察、操作、解决问题等丰富的活动,感受统计与概率的意义,学会用数据的眼光观察,借助数据说话,形成良好的数据分析习惯,变成数据分析观念。
  对于小学生而言,数据分析观念的形成比较难,很多学生不太理解统计量的意义,因而《数学课程标准》(2011年版)降低了对这部分内容的要求,《平均数》一课已从第一学段调整到了第二学段。这是经过实践检验的、比较务实的做法,我们要调整好思路,把握好教学要求。
  目前,对于统计与概率的教学重视不够,教学的素材也不够丰富,需要我们共同努力,大力开发。数据分析观念应该是态度目标的重要组成部分,态度目标是在基础知识、基本技能、基本思想、基本活动经验(四基)的落实过程中完成的,教学中一定要有学生的质疑、讨论分析、探究交流等过程。否则,很难使学生产生积极的情绪、情感,态度的形成也就流于形式。因而,数据分析观念的培养不可能一蹴而就,需要长期坚持,循序渐进,逐渐养成。
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