呂敏 夏俊
“統(tǒng)計與概率”的內(nèi)容在《義務教育數(shù)學課程標準(2011年版)》中作了較大調(diào)整,學習層次性更加明確,也更加強調(diào)了培養(yǎng)學生數(shù)據(jù)分析觀念的重要性。細細品味,該板塊內(nèi)容對學生數(shù)學能力的全面發(fā)展具有重要意義,它帶給學生應對數(shù)據(jù)時的一種態(tài)度與策略,帶給學生一種更加寬廣的思考方式,而這一切都基于數(shù)據(jù)分析觀念的養(yǎng)成。
但是,在統(tǒng)計圖教學中又如何具體開展數(shù)據(jù)分析呢?在具體的課堂中學生分析數(shù)據(jù)的現(xiàn)狀又是怎樣呢?本文筆者通過對一道習題的深入分析、思考,總結(jié)數(shù)據(jù)分析觀念養(yǎng)成的具體策略與途徑。
一、習題呈現(xiàn)
四年級下學生在學習了“單式折線統(tǒng)計圖”后有這樣的一道習題。
下面是一種糖果幾年來各個月份的批發(fā)價統(tǒng)計情況。
問題:
(1)從統(tǒng)計圖中可以看出,( ? ?)年( ? ?)月的批發(fā)價最高,( ? ?)年( ? ?)月的批發(fā)價最低。
(2)從統(tǒng)計圖中,你還發(fā)現(xiàn)了哪些信息?
(3)如果你是超市經(jīng)理,2011年哪個月應該多進貨,為什么?
問題(1)學生的錯誤率較低,答案也較統(tǒng)一。問題(2)(3)學生的解答可謂是五花八門,這也引引起了筆者的關注,現(xiàn)整理如下:
第(2)
小題 學生答案分類 詳述 百分比
直接看到的信息 只關注看到的信息 2009年4月和2011年6月批發(fā)價相同。
2009年12月與2008年2月一樣。
2008年4、6月批發(fā)價一樣。
2011年6月份的批發(fā)價是3元/千克 59.3%
經(jīng)過簡單推理得到的信息 關注數(shù)據(jù)的比較 2008~2011年最便宜和最昂貴的糖果的錢相差2.8元。
2008年批發(fā)價最高。
2008年糖果批發(fā)總價比2009、2010年的高。 15.3%
關注整體的變化 從2008年2月到2011年6月總體呈下降趨勢。
2008年12月到2009年6月下降得最快。 18.6%
其他 6.8%
第(3)小題 學生答案分類 詳述 百分比
預測或解釋根據(jù)不足 數(shù)據(jù)中蘊含的信息未完全讀懂 12月,因12月每年批發(fā)價都很高。
12月,因為從上面2008年、2009年和2010年的銷售量看12月都是銷售最多的。
因為從上面統(tǒng)計圖來看,12月都是最多的。
2月,因批發(fā)價高,4月的話很快會跌下去。
因為2月賣的糖果多。 44.1%
不分析數(shù)據(jù),單憑經(jīng)驗 2011年12月份應該多進貨,因為12月份正好要過年了,所以買糖的人會很多。 22.0%
在理解數(shù)據(jù)基礎上的預測 觀察、比較,但以生活經(jīng)驗為主 2011年6月應該多進貨,因為糖果這個月批發(fā)價比前兩個月便宜。
6月應該多進貨,因為買的人最多。
因為6月份的時候價格便宜。
因為那時糖果價最便宜,而且6月有兒童節(jié),很多小朋友會去買。 15.3%
通過觀察、比較、分析后的預測 10月,因為10月批發(fā)價在一年中是最便宜的。
10月,每年的10月糖果價是最低的。 18.6%
二、追蹤成因
針對第(2)小題,在發(fā)現(xiàn)信息的過程中,學生的回答其實都無關對錯,這是由統(tǒng)計教學中問題的開放性決定的,學生切入點的不一致直接產(chǎn)生多樣化的觀察結(jié)果。
細細思考學生選取的“切入點”,我們能大致發(fā)現(xiàn)學生觀察的結(jié)果可分為三大類,即“只關注看到的信息”“關注數(shù)據(jù)的比較”“關注整體的變化”,其中關注直接看到的信息的同學占了大多數(shù)(59.3%)。經(jīng)訪談,筆者驚訝地發(fā)現(xiàn),很多學生針對“發(fā)現(xiàn)了哪些信息”這個問題時,長期以來視野比較狹窄,有相當部分的學生從未想到過要從“數(shù)據(jù)的比較”和“數(shù)據(jù)的整體變化情況”這樣的角度去看待數(shù)據(jù)。
“統(tǒng)計與概率”教學幾乎每一學年都有,從最初的象形統(tǒng)計圖,到條形統(tǒng)計圖,再到折線統(tǒng)計圖、扇形統(tǒng)計圖,為什么還有這么多學生在得到信息時只能讀出統(tǒng)計圖中直接看到的信息呢?
我們不妨從學生的思維特征角度來進行分析。學生在分析數(shù)據(jù)的過程中,對統(tǒng)計圖的認識層次差異其實比較大,大致可以分成如圖三個層次。
作為讀圖的最基礎層次,學生能反饋“看得見”的信息,當學生能積極思考經(jīng)簡單推理得到的信息,能進行數(shù)據(jù)的比較和數(shù)據(jù)的整體變化的判斷時,學生對統(tǒng)計圖就有高一層次的認識了,當學生能對數(shù)據(jù)進行進一步分析,并運用其去思考、去解釋、去判斷時,學生對統(tǒng)計圖的認知就更進一步了!
分析第(3)小題,其中有66.1%的學生所作出的預測或解釋根據(jù)不足,過多的數(shù)據(jù)使學生在觀察時更傾向于局部而不是整體。學生對某些點所表示確定意義的理解要遠遠強于對數(shù)據(jù)整體的判斷。同時,竟有44.1%的學生對“批發(fā)價”不理解,“批發(fā)”這種在生活中司空見慣的事情,學生卻不甚了解。究其原因,學生在數(shù)學課堂上不曾經(jīng)歷過,沒有直觀體驗才是問題的關鍵。學生在解決大數(shù)據(jù)問題時的態(tài)度與方法并不是一蹴而就能學到的,關鍵是在長期的教學中,教師是否關注到學生對過程的參與、整理和思考。
分析中還隱隱暴露出學生存在的一個問題:過于依賴已有經(jīng)驗。“統(tǒng)計與概率”知識中的不確定性并不是完全由個人經(jīng)驗不同而帶來的。教學實踐中,在改造學生的已有經(jīng)驗方面,我們的關注度還是太低!上述所有問題似乎都指向我們的課堂,那么教師在課堂教學中具體該如何發(fā)展學生的讀圖能力、培養(yǎng)學生的數(shù)據(jù)分析觀念呢?筆者有以下幾點建議。
三、教學建議
(一)教師應幫助學生靈活運用“定量刻畫”與“定性推斷”
“定量刻畫”是指學生在面對統(tǒng)計圖時對其中的具體值、點、所占大小的理解,包括數(shù)據(jù)的比較(多少、倍數(shù)、百分比等)和數(shù)據(jù)的整體變化的判斷(最大、最小、變化情況等)?!岸ㄐ酝茢唷笔侵笇χ蔚母叩捅容^、線的走勢、百分比的意義等的大致感受與答題判斷。當“定量刻畫”積累到一定程度時,為了促進量變向質(zhì)變的轉(zhuǎn)化,教師應該及時進行引導,幫助、鼓勵學生有依據(jù)地作定性推斷。值得一提的是,學生們在剛接觸統(tǒng)計與概率的知識時也主要是一些大致感受的判斷,這與本文所說的“定性推斷”的重大區(qū)別就在于是否建立在分析數(shù)據(jù)的基礎上,或者說是否建立在“定量刻畫”的基礎上。定量刻畫與定性推斷兩者是相互影響、相輔相成的!
【教學案例一】
1.出示湖州市某日氣溫統(tǒng)計表。
時間(h) 4 8 12 16 20 24
氣溫(℃) 15 18 31 27 19 17
從統(tǒng)計表中你能看出是統(tǒng)計什么嗎?
師小結(jié):怎樣讓信息看起來更加直觀?(根據(jù)統(tǒng)計表能畫出統(tǒng)計圖)
2.出示折線統(tǒng)計圖。
①你見過這樣的統(tǒng)計圖嗎?(揭題:折線統(tǒng)計圖)
②你想掌握什么內(nèi)容?(為什么叫折線統(tǒng)計圖、怎么畫、作用)
3.整體感知折線統(tǒng)計圖。
①關注線。(隱去每個氣溫數(shù)據(jù))從這條線上你看懂了什么?你是怎么看出來的?(線—溫度的變化:上升→增加,下降→減少)從幾點到幾點氣溫上升?從幾點到幾點氣溫下降?
②關注點。(局部突出)除了從線上看出氣溫在上升,還能從什么角度看出氣溫在上升?這些點分別表示什么?
③你還能說出哪個點的意思?(根據(jù)學生的回答將點完整標注在折線統(tǒng)計圖上)
師小結(jié):點和線是折線統(tǒng)計圖最基本的組成部分。
該材料在運用的過程中,從學生熟悉的氣溫入手,溫度的變化趨勢有升有降,更完整地展示出溫度變化的“全貌”, 讓學生“有話可說”。相比傳統(tǒng)教學一般從條形統(tǒng)計圖入手,這個教學案例更多地是在整體感知與具體把握上花功夫,即運用“定量刻畫”“定性判斷”來幫助學生直觀、形象地認識折線統(tǒng)計圖中點與線的意義。在應用過程中,通過問題引導,學生關注到增減的快慢,通過對“所占格子的多少、數(shù)據(jù)相差程度、線的長度、傾斜的情況”的思考,加深學生對折線統(tǒng)計圖中“線和點”的認識,并學習如何運用數(shù)據(jù)作出合理判斷。這樣的思考方式能促使學生逐步形成更加全面的數(shù)據(jù)分析策略與方法。
(二)教師應幫助學生學會分析數(shù)據(jù)的大勢(求同),同時注意特殊數(shù)據(jù)的分析(存異)
身處這個時代,教師應該有一個清醒的認識:這個大數(shù)據(jù)時代充斥著海量、零碎的信息,但正是基于對這些數(shù)據(jù)的處理所產(chǎn)生的規(guī)律性使得我們的生活可以有一定的預判,每一個零散數(shù)據(jù)又顯得如此重要。回到小學數(shù)學課堂里,這就是我們所說的隨機性。當我們帶領學生分析大量數(shù)據(jù)時所呈現(xiàn)出來的大勢可以看出規(guī)律性,因此隨機性并不是毫無規(guī)律可循,同時,我們也應該讓學生充分感受到確實存在個別數(shù)據(jù)可能嚴重偏離預期,但不會影響對整體的判斷。
這是對學生已有經(jīng)驗(事物是確定的)的一次重大改造,具體來說也是發(fā)展學生更高層次的讀圖能力的一個方面!
【教學案例二】
第24屆~第29屆奧運會中國獲金牌數(shù)統(tǒng)計表
屆數(shù) 24 25 26 27 28 29
金牌數(shù)(枚) 5 16 16 28 32 51
1.繪制成折線統(tǒng)計圖。
①你準備怎么畫?
② 28屆、29屆的金牌數(shù)換一下行不行?
師小結(jié):原來橫軸上的時間是按順序排列的,所以我們也應按順序連!
2.合理預測,體會數(shù)據(jù)的隨機性。
①從這幅統(tǒng)計圖上你獲得了哪些信息?
②哪兩屆獲金牌數(shù)增長得最快?你是怎么看出來的?
③請你預測一下第30屆奧運會中國有幾枚金牌?(猜→出示第30屆倫敦奧運會中國得金牌38枚、出示第29屆北京奧運會中國得金牌51枚)是不是體育水平在下降?
④請你預測一下第31屆巴西奧運會中國有幾枚金牌?
師小結(jié):根據(jù)折線統(tǒng)計圖,我們能清楚地看出金牌數(shù)的變化趨勢,還能作出一定的預測,但是預測的結(jié)果是不確定的。
在分析數(shù)據(jù)的過程中,當學生的思考是建立在分析基礎上時,結(jié)果就相對合理。先猜測第30屆奧運會的情況(其實就是倫敦奧運會,已發(fā)生),然后出示比賽結(jié)果,對比北京奧運會,讓學生感受到數(shù)據(jù)是不確定的,然后讓學生猜測第31屆奧運會的情況。學生對數(shù)據(jù)變化的猜想經(jīng)歷了隨意—慎重的過程,步步為營的猜想又促進了學生的思考,學生自覺地對數(shù)據(jù)進行簡單分析,學生的猜測也更有根據(jù)!
總而言之,我們所說的數(shù)據(jù)分析觀念是有一定的維度的,反映在課堂上,教師應有更加全面的認識,努力促使學生的讀圖能力向更高層次水平發(fā)展,同時我們也應清楚:了解現(xiàn)實問題應當先做調(diào)查研究,搜集數(shù)據(jù),這雖不是本文的重點,但它是統(tǒng)計開始的地方,這個過程亦是相當重要!
(浙江省湖州市長興縣李家巷鎮(zhèn)中心小學 ? 313102
浙江省湖州市湖師附小教育集團 ? 313000)