高瑞蘭
摘 要:如今的教學(xué)過程中,學(xué)生對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理和分析的過程是靜態(tài)化的、被動(dòng)的,按照既定的方式來對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理和分析,學(xué)生并不能感受到這樣做的目的和意義,更對(duì)枯燥乏味的數(shù)據(jù)無法產(chǎn)生學(xué)習(xí)的興趣,因此非常有必要讓學(xué)生親自去經(jīng)歷分析數(shù)據(jù)的全過程,將知識(shí)真正的生成情況展現(xiàn)在學(xué)生眼前。筆者根據(jù)多年工作經(jīng)驗(yàn),結(jié)合了實(shí)例,探討了讓學(xué)生經(jīng)歷數(shù)據(jù)分析過程的幾個(gè)具體方法。
關(guān)鍵詞:數(shù)據(jù)分析;數(shù)據(jù)整理;數(shù)據(jù)分段
統(tǒng)計(jì)是小學(xué)數(shù)學(xué)的主要教學(xué)內(nèi)容之一,其教學(xué)的核心目標(biāo)是發(fā)展學(xué)生的“數(shù)據(jù)分析觀念”,即:“了解在現(xiàn)實(shí)生活中的許多問題應(yīng)當(dāng)先做調(diào)查研究,收集數(shù)據(jù),通過分析做出判斷,體會(huì)數(shù)據(jù)中蘊(yùn)涵著信息;了解對(duì)于同樣的數(shù)據(jù)可以有多種分析的方法,需要根據(jù)問題的背景選擇合適的方法,等等?!?/p>
在進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和概率方面的內(nèi)容教學(xué)時(shí),其重點(diǎn)在于對(duì)學(xué)生的數(shù)據(jù)分析意識(shí)以及隨機(jī)觀念進(jìn)行培養(yǎng),而難點(diǎn)在于,怎樣創(chuàng)設(shè)活動(dòng)將其隨機(jī)性體現(xiàn)出來,以及體驗(yàn)獲得數(shù)據(jù)并進(jìn)行分析、處理,最后得出決策的過程。小學(xué)生知識(shí)面狹窄,對(duì)枯燥乏味的數(shù)據(jù)無興趣可言,所以在面對(duì)小學(xué)生的時(shí)候,經(jīng)驗(yàn)是其數(shù)據(jù)分析觀念培養(yǎng)的基礎(chǔ),尤其是親身經(jīng)歷的經(jīng)驗(yàn),也就是說要讓學(xué)生自己去獲得數(shù)據(jù),然后對(duì)其進(jìn)行整理和分析,只有學(xué)生親自經(jīng)歷了這個(gè)過程,了解統(tǒng)計(jì)對(duì)于生活的重要性,才能慢慢地建立起這種觀念和意識(shí)。目前的小學(xué)數(shù)學(xué)教材中一般會(huì)直接提供統(tǒng)計(jì)圖表,所以教師在進(jìn)行教學(xué)的時(shí)候也是依靠教材中的靜態(tài)內(nèi)容,讓學(xué)生照著葫蘆畫瓢,但這樣的課堂教學(xué)存在很多問題,如形式化的數(shù)據(jù)收集、單一的教學(xué)方法、過于淺層的分析等,這些都是背離了發(fā)展數(shù)據(jù)分析觀念的。想要讓學(xué)生真正了解知識(shí)是如何發(fā)生并發(fā)展的,就要將知識(shí)生成的情況真正展現(xiàn)在學(xué)生面前,擺脫教材帶來的束縛。下文中筆者以人教版二年級(jí)下冊(cè)的《數(shù)據(jù)收集整理》一課為例,探討一下具體的方法。
一、因?yàn)橛行枰a(chǎn)生數(shù)據(jù)收集的需求
以前的統(tǒng)計(jì)學(xué)教學(xué)中教師只是單純地要求學(xué)生對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理,學(xué)生往往不能意識(shí)到收集和整理信息的目的是為了解決問題,對(duì)數(shù)據(jù)整理的必要性沒有概念,自然只會(huì)以被動(dòng)的態(tài)度來面對(duì)統(tǒng)計(jì)活動(dòng)。當(dāng)學(xué)生在現(xiàn)實(shí)中遇到問題,尋找相關(guān)數(shù)據(jù)的時(shí)候,才會(huì)意識(shí)到收集數(shù)據(jù)的重要性,它可以為我們解決問題提供很大幫助。所以在遇到這種問題的時(shí)候,教師不應(yīng)該直接將數(shù)據(jù)和資料提供給學(xué)生,然后講解相應(yīng)的方法,讓學(xué)生按照這種方法去分類和整理數(shù)據(jù),而應(yīng)該以問題作為切入點(diǎn)導(dǎo)入新課,創(chuàng)設(shè)合理的教學(xué)情境,使學(xué)生自己去發(fā)現(xiàn)問題并且運(yùn)用數(shù)據(jù)來進(jìn)行解決,這樣學(xué)生就有了需求想要去解決這些問題,那么在后續(xù)的收集和整理數(shù)據(jù)的過程中自然會(huì)變得興趣盎然,從被動(dòng)變?yōu)橹鲃?dòng)。
教師可以這樣設(shè)計(jì)問題來導(dǎo)入教學(xué)內(nèi)容:
首先教師出示一張學(xué)校合唱隊(duì)去表演的照片,然后讓學(xué)生扮演采購(gòu)員的角色,為合唱隊(duì)的成員購(gòu)買服裝,老師可以提問:“如果同學(xué)們是采購(gòu)員,需要做哪些準(zhǔn)備工作呢?”學(xué)生紛紛回答,有的說要知道身高體重,有的說要知道人數(shù),還有的比較具體,說要知道三圍等。教師這時(shí)候就可以根據(jù)學(xué)生的回答進(jìn)行引導(dǎo)和總結(jié),對(duì)于服裝制作來說身高和人數(shù)這兩個(gè)數(shù)據(jù)是一定要收集的,然后將合唱隊(duì)成員的身高數(shù)據(jù)提供給學(xué)生,詢問他們準(zhǔn)備怎么做衣服。
這時(shí)候?qū)W生心中已經(jīng)有了一定的概念,認(rèn)為身高相差不大的隊(duì)員可以穿同一型號(hào)的衣服,這樣就可以批量制作了。教師再次進(jìn)行引導(dǎo):“那大家認(rèn)為身高多少厘米到多少厘米的隊(duì)員可以穿同一種型號(hào)的衣服呢?下面大家以小組為單位來討論一下?!?/p>
討論完成后有學(xué)生舉手,給出的結(jié)果是120~130cm為一個(gè)區(qū)間,130~ 140cm為一個(gè)區(qū)間,140~150cm為一個(gè)區(qū)間,以此類推。但是這種方法存在問題,如130cm這種身高,到底該劃分為哪一個(gè)區(qū)間內(nèi),教師指出這個(gè)問題以后學(xué)生也都認(rèn)識(shí)到了,于是修改成了120~129cm為一個(gè)區(qū)間,130~139cm為一個(gè)區(qū)間,140~149cm為一個(gè)區(qū)間。然后教師讓學(xué)生從身高數(shù)據(jù)中找出不符合這三個(gè)區(qū)間數(shù)據(jù)的身高,引出下一個(gè)問題:分區(qū)間的時(shí)候要將最大和最小的數(shù)據(jù)都考慮進(jìn)去。
在日常生活中服裝的型號(hào)是學(xué)生經(jīng)常接觸到的內(nèi)容,例如,日常所穿的校服,所以學(xué)生在這方面還是有一定的經(jīng)驗(yàn)。教師安排學(xué)生自己來進(jìn)行分區(qū)間,在這個(gè)過程中學(xué)生自己創(chuàng)造了標(biāo)準(zhǔn),在小組討論的過程中學(xué)生明白了分區(qū)間整理中最重要的是不能出現(xiàn)分區(qū)間標(biāo)準(zhǔn)重疊的情況,同時(shí)分區(qū)間標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)該保證所有的數(shù)據(jù)都能包括在內(nèi)。在此基礎(chǔ)上教師還適度地對(duì)其進(jìn)行了拓展,起到了延伸知識(shí)的作用。因?yàn)樾N湫g(shù)隊(duì)學(xué)生比較感興趣,所以教師創(chuàng)設(shè)的合唱隊(duì)表演的情境也有效地激發(fā)了他們的興趣,然后通過提問確定了“用數(shù)據(jù)來幫助解決問題”這個(gè)基本的思路,收集了數(shù)據(jù)以后就可以解決這個(gè)問題了。這樣的教學(xué)方式并不是教師將數(shù)據(jù)拋給學(xué)生,而是學(xué)生自己感受到了數(shù)據(jù)收集的重要性。
二、掌握數(shù)據(jù)整理的科學(xué)方法
在教學(xué)中可以整理已經(jīng)學(xué)過的知識(shí)并對(duì)其進(jìn)行分類,這樣就可以系統(tǒng)性、條理性、全面地規(guī)劃這些紛繁的知識(shí),當(dāng)我們拿到原始數(shù)據(jù)之后,由于數(shù)據(jù)都是隨機(jī)排列的,看起來非常雜亂,學(xué)生自然會(huì)產(chǎn)生對(duì)其分類的想法。對(duì)于統(tǒng)計(jì)教學(xué)來說分類中的一種特殊情況就是數(shù)據(jù)分類,但是教材中的數(shù)據(jù)往往都是完成了分類以后的,學(xué)生需要做的就只是整理和統(tǒng)計(jì)而已,并不需要學(xué)生去思考以及嘗試如何合理地進(jìn)行分類。但是在實(shí)際的統(tǒng)計(jì)中,分類的合理性很大程度影響著統(tǒng)計(jì)結(jié)果對(duì)于分析決策所發(fā)揮出的參考作用,越合理的分類就越可以提高數(shù)據(jù)分析的價(jià)值。例如,我們先對(duì)學(xué)生身高進(jìn)行分類,然后利用畫“正”字的方式對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理。
教師在黑板上首先將這三個(gè)分類寫下來,然后用豎線將這三個(gè)分類隔開,再?gòu)拿烙^的角度上考慮加上橫線,這樣一來一張整理單就誕生了,如表1所示。
看到圖表后,學(xué)生表示思路清晰了很多,但是畫“正”字的方式并不能清晰的看出人數(shù),教師再次提問:“服裝廠每天會(huì)收到很多這樣的整理單,為了能讓服裝廠清楚地知道哪一張整理單是我們學(xué)校的,我們應(yīng)該怎么辦呢?”學(xué)生經(jīng)過討論后認(rèn)為需要將學(xué)校名稱、時(shí)間等基本內(nèi)容添加在整理單上,同時(shí)用數(shù)字來表達(dá)整理出來的數(shù)據(jù)。教師在此基礎(chǔ)上提出下一個(gè)問題:“我們能不能通過這張表一眼看出來總?cè)藬?shù)呢?”學(xué)生表示不能,那么這時(shí)候就可以在后面添加合計(jì)人數(shù)一欄,并且通過將每段人數(shù)相加的方式得出總?cè)藬?shù)是40人,和原始資料中提供的人數(shù)是一致的,利用這種方法我們就可以去檢查分類整理的數(shù)據(jù)是否存在錯(cuò)誤,從而將統(tǒng)計(jì)表這個(gè)概念引出來。
教師在教學(xué)的過程中要善于利用這些靜態(tài)的材料,引導(dǎo)學(xué)生將自己的生活經(jīng)驗(yàn)發(fā)揮出來以整理這些材料,最終呈現(xiàn)為學(xué)生容易接受的方式。就像衣服型號(hào)分區(qū)間這個(gè)問題,學(xué)生是經(jīng)常接觸的,所以有一定經(jīng)驗(yàn),教師在此基礎(chǔ)上進(jìn)行進(jìn)一步的啟發(fā),學(xué)生通過討論可能會(huì)得出不同的方法,教師應(yīng)該對(duì)這些方法進(jìn)行科學(xué)的分析,找出其中的優(yōu)點(diǎn)和不足,最終獲得一種最為合理的分類結(jié)果。在教師帶領(lǐng)學(xué)生整理數(shù)據(jù)的過程中,并沒有用各種規(guī)定去限制學(xué)生的思維,反而鼓勵(lì)他們個(gè)性化的發(fā)展,用自己的方式將數(shù)據(jù)整理的結(jié)果呈現(xiàn)出來。雖然這種方式需要教師花費(fèi)較多的時(shí)間和精力,但是教學(xué)效果可以提升不少,學(xué)生對(duì)分類的合理性以及重要性有了更深刻的理解,感受到了分類的價(jià)值,積累了寶貴的相關(guān)經(jīng)驗(yàn)。
三、以樣本為基礎(chǔ)合理推斷分析數(shù)據(jù)
對(duì)統(tǒng)計(jì)和概率教學(xué)來說,核心內(nèi)容就在于數(shù)據(jù)分析,所以最終目的就是讓學(xué)生知道如何才能從統(tǒng)計(jì)表中獲取有用的信息并進(jìn)行整理,然后分析這些數(shù)據(jù)并做出判斷,從而解決問題。除了統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)可以解決問題,我們還可以借助生活規(guī)律的幫助,合理地進(jìn)行一些推斷和預(yù)測(cè)。數(shù)學(xué)中為了方便往往會(huì)選擇樣本來進(jìn)行研究,樣本這個(gè)概念是相對(duì)于數(shù)據(jù)整體來說的,學(xué)生對(duì)這二者之間的關(guān)系很難分辨出來,更不會(huì)去思考樣本是否具有代表性,所以需要讓學(xué)生對(duì)樣本和整體之間的關(guān)系有所了解。
我國(guó)鐵道部門規(guī)定,身高不足120cm的兒童可以免費(fèi)乘車,120~ 150cm的兒童需要購(gòu)買半價(jià)票,150cm以上的購(gòu)買全票,教師提出的問題是:“在班上有多少人需要購(gòu)買半票、多少人需要購(gòu)買全票、多少人不用買票?”讓學(xué)生分成小組開始討論,然后收集小組成員身高,將統(tǒng)計(jì)到的數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總并記錄下來,通過討論得出分段標(biāo)準(zhǔn),整理數(shù)據(jù)后形成了一張完整的統(tǒng)計(jì)表,如表2所示。
表格整理出來以后,教師根據(jù)表格信息提出問題來引導(dǎo)學(xué)生合理推測(cè):“從這張表中我們可以知道些什么內(nèi)容?”學(xué)生回答班上免票的人數(shù)最多?!澳敲茨銈冇X得二年級(jí)(2)班的學(xué)生哪種人數(shù)最多呢?”學(xué)生紛紛認(rèn)為也是免票人數(shù)最多,因?yàn)槎际嵌昙?jí)的學(xué)生,身高不會(huì)有太大差異。
這個(gè)問題與我們的生活有很大關(guān)聯(lián),在解決的過程中學(xué)生不僅自己去收集了數(shù)據(jù),還進(jìn)行了整理和分析,同時(shí)感受到了樣本和整體之間的關(guān)系到底是什么樣的。同時(shí)讓學(xué)生產(chǎn)生了一種觀念,就是統(tǒng)計(jì)對(duì)于日常生活是有很大作用的,可以通過統(tǒng)計(jì)的方法解決實(shí)際生活中遇到的問題,這樣對(duì)于統(tǒng)計(jì)觀念的培養(yǎng)有很大的幫助。
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