邱彧華
“數(shù)據(jù)分析觀念”作為數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的十個(gè)核心觀念之一,指出了統(tǒng)計(jì)的核心就是數(shù)據(jù)分析。如何進(jìn)行有效的數(shù)據(jù)分析以培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)據(jù)分析觀念提升數(shù)學(xué)素養(yǎng),筆者認(rèn)為要讓學(xué)生參與數(shù)據(jù)搜集的全過(guò)程、引導(dǎo)學(xué)生多角度分析數(shù)據(jù)、讓學(xué)生體驗(yàn)數(shù)據(jù)分析的隨機(jī)性。
《義務(wù)教育教學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2011年版)》將原來(lái)的“統(tǒng)計(jì)觀念”改為“數(shù)據(jù)分析觀念”,并把“數(shù)據(jù)分析觀念”作為數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的十個(gè)核心觀念之一,指出了統(tǒng)計(jì)的核心就是數(shù)據(jù)分析。通過(guò)學(xué)習(xí),我對(duì)數(shù)據(jù)分析觀念的內(nèi)涵有了更深刻的認(rèn)識(shí):使學(xué)生了解在現(xiàn)實(shí)生活中有許多問(wèn)題應(yīng)當(dāng)先做調(diào)查研究,收集數(shù)據(jù),通過(guò)分析做出判斷,體會(huì)數(shù)據(jù)中蘊(yùn)涵的信息;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(wèn)題的背景選擇合適的方法;通過(guò)數(shù)據(jù)分析體驗(yàn)隨機(jī)性,一方面對(duì)于同樣的事情每次搜集到的數(shù)據(jù)可能不同,另一方面說(shuō)明只要有足夠的數(shù)據(jù)就可能從中發(fā)現(xiàn)規(guī)律,數(shù)據(jù)分析是統(tǒng)計(jì)的核心。
如何發(fā)展學(xué)生的數(shù)據(jù)分析觀念,培養(yǎng)他們對(duì)數(shù)據(jù)的分析與判斷能力?下面談?wù)勎覀€(gè)人的粗淺看法。
一、讓學(xué)生參與數(shù)據(jù)搜集的全過(guò)程
統(tǒng)計(jì)學(xué)的一個(gè)核心就是數(shù)據(jù)分析。不論是統(tǒng)計(jì)還是概率,都要基于數(shù)據(jù),基于對(duì)數(shù)據(jù)的分析;在進(jìn)行預(yù)測(cè)的同時(shí),為了使預(yù)測(cè)更合理,也需要搜集更多的數(shù)據(jù)。培養(yǎng)“數(shù)據(jù)分析觀念”最好的辦法是讓學(xué)生經(jīng)歷數(shù)據(jù)的搜集、整理、描述、分析的全過(guò)程,讓學(xué)生親身體驗(yàn)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析的必要性。學(xué)生通過(guò)大量重復(fù)試驗(yàn),在頭腦中再現(xiàn)知識(shí)的形成過(guò)程,避免單純地記憶,使學(xué)習(xí)成為一種再創(chuàng)造的過(guò)程,數(shù)據(jù)分析觀念也得到了初步培養(yǎng)。
例如,“組織比賽”的情境,學(xué)生在操場(chǎng)上討論:“組織什么比賽好呢?”“去問(wèn)一問(wèn)同學(xué),他們最喜歡什么活動(dòng)?”這就使學(xué)生認(rèn)識(shí)到統(tǒng)計(jì)對(duì)決策的作用,引起學(xué)生進(jìn)行調(diào)查的愿望。教材緊接著安排小調(diào)查,“調(diào)查你們班的部分同學(xué),他們最喜歡什么活動(dòng),在下圖中涂一涂?!边@就要組織學(xué)生搜集數(shù)據(jù)、整理數(shù)據(jù),用在方格紙上涂一涂的方式呈現(xiàn)數(shù)據(jù)。最后安排學(xué)生說(shuō)一說(shuō):
(1)一共調(diào)查了幾個(gè)同學(xué)?喜歡什么比賽的同學(xué)最多?喜歡什么比賽的同學(xué)最少?
(2)喜歡足球的同學(xué)比喜歡跳繩的同學(xué)多多少個(gè)?
(3)如果你們班有一名同學(xué)沒(méi)來(lái),猜一猜他(她)最有可能喜歡什么活動(dòng)。
(4)你認(rèn)為你們班最好組織什么比賽?
(5)根據(jù)統(tǒng)計(jì)圖,你還能提出什么數(shù)學(xué)問(wèn)題?
這就是引導(dǎo)學(xué)生分析數(shù)據(jù),做出合理的決策。上面的例子就是根據(jù)低年級(jí)兒童的特點(diǎn),組織學(xué)生經(jīng)歷統(tǒng)計(jì)活動(dòng)的全過(guò)程,發(fā)展學(xué)生的數(shù)據(jù)分析觀念。
二、引導(dǎo)多角度分析數(shù)據(jù)
義務(wù)教育階段的統(tǒng)計(jì)學(xué)習(xí)要讓學(xué)生有意識(shí)地、正確地運(yùn)用統(tǒng)計(jì)來(lái)解決實(shí)際問(wèn)題,并理智地分析他人的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),以作出合理的判斷。數(shù)據(jù)分析的過(guò)程應(yīng)該把重點(diǎn)放在怎樣分析數(shù)據(jù)上。教師要啟發(fā)學(xué)生自己想辦法,多角度全方位分析數(shù)據(jù),讓學(xué)生感悟到我們做統(tǒng)計(jì)的目的是解決問(wèn)題。
案例:《認(rèn)識(shí)中位數(shù)》教學(xué)中有以下環(huán)節(jié):
(課件出示)例題5,出示場(chǎng)景圖,同學(xué)們正在進(jìn)行跳遠(yuǎn)比賽,看看他們的成績(jī):
五年級(jí)(2)班7名男生的跳遠(yuǎn)成績(jī)?nèi)缦卤怼?img alt="" src="https://cimg.fx361.com/images/2017/04/25/jszh201703jszh20170340-1-l.jpg" style="">
(1)分別求出這組數(shù)據(jù)的平均數(shù)和中位數(shù)。
(2)用哪個(gè)數(shù)代表這組數(shù)據(jù)的一般水平更合適?
(3)如果 2.89m以上為及格,有多少名同學(xué)及格了,超過(guò)半數(shù)了嗎?
(4)如果再增加一個(gè)同學(xué)楊冬的成績(jī) 2.94m,這組數(shù)據(jù)的中位數(shù)是多少?
首先讓學(xué)生分組討論: ①表格中的數(shù)據(jù)有什么特點(diǎn),有幾位同學(xué)的成績(jī),最高是多少,最低是多少?②求數(shù)據(jù)的平均數(shù)和中位數(shù),看看幾位學(xué)生的成績(jī)與平均數(shù)和中位數(shù)之間的大小有何關(guān)系? ③選擇哪兩個(gè)統(tǒng)計(jì)表示數(shù)據(jù)的一般水平比較合適呢?
(5)學(xué)生匯報(bào):7名男生跳遠(yuǎn)成績(jī)的平均數(shù)是2.96,中位數(shù)是2.89,有5名男生的成績(jī)低于平均值,這說(shuō)明在這里用平均數(shù)來(lái)代表該組成績(jī)不太合適,應(yīng)選用中位數(shù)。
強(qiáng)調(diào):①中位數(shù)的求解方法,首先將數(shù)據(jù)按照大小順序排列好;②找到最中間位置的數(shù)據(jù)2.89;③矛盾:當(dāng)數(shù)據(jù)增加一個(gè)后,一共有偶數(shù)個(gè)數(shù),中間位置出現(xiàn)兩個(gè)數(shù)據(jù):2.89和2.90,最中間的數(shù)找不到怎么辦?學(xué)生展開(kāi)討論。討論結(jié)論:一組數(shù)據(jù)中有偶數(shù)個(gè)數(shù)的時(shí)候,中位數(shù)是最中間的兩個(gè)數(shù)的和除以2計(jì)算出中位數(shù)來(lái)。也就是需要求兩個(gè)數(shù)的平均數(shù),即這組數(shù)據(jù)的中位數(shù)。
數(shù)據(jù)分析應(yīng)該把重點(diǎn)放在怎樣分析數(shù)據(jù)上。因此,我們要啟發(fā)學(xué)生自己想辦法,讓學(xué)生感悟到我們是為了解決問(wèn)題而來(lái)做統(tǒng)計(jì)的。通過(guò)數(shù)據(jù)分析,學(xué)生從中提取相關(guān)信息,根據(jù)不同的背景,選擇不同的方法,從而培養(yǎng)學(xué)生思維的靈活性。學(xué)生從中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,并且思考解決問(wèn)題的辦法。
三、體驗(yàn)數(shù)據(jù)分析的隨機(jī)性
數(shù)據(jù)的隨機(jī)性主要有兩層含義:一方面對(duì)于同樣的事情每次搜集到的數(shù)據(jù)可能會(huì)不同;另一方面只要有足夠的數(shù)據(jù)就可能從中發(fā)現(xiàn)規(guī)律。
史寧中說(shuō):“統(tǒng)計(jì)與概率領(lǐng)域的教學(xué)重點(diǎn)是發(fā)展學(xué)生的數(shù)據(jù)分析意識(shí),培養(yǎng)學(xué)生的隨機(jī)觀念,難點(diǎn)在于,如何創(chuàng)設(shè)恰當(dāng)?shù)幕顒?dòng),體現(xiàn)隨機(jī)性以及數(shù)據(jù)獲得、分析、處理進(jìn)而作出決策的全過(guò)程?!?/p>
如二年級(jí)有這樣一個(gè)課堂教學(xué)片段:
組織小組活動(dòng):盒子里有3個(gè)黃球、3個(gè)白球。每次摸出1個(gè),摸之前先猜猜你會(huì)摸到什么顏色的球,每次你都猜對(duì)了么?
活動(dòng)結(jié)束時(shí),老師詢問(wèn):有沒(méi)有每次都猜對(duì)的同學(xué)?(全班只有2人舉手)
師:為什么我們那么多的同學(xué)都沒(méi)有猜對(duì)呢?(此時(shí),兩個(gè)猜對(duì)的同學(xué)急于向大家介紹方法)
生1:黃球和白球摸在手里的感覺(jué)不一樣!
師:(饒有興趣地問(wèn))真的嗎?讓我們見(jiàn)識(shí)一下!
生1:(摸出一球,沒(méi)看前猜測(cè))黃色?。贸龊笫前咨?低頭坐了下去)
師:怎么不試了?
生1:沒(méi)有信心了。
師:怎么就沒(méi)有信心了?
生1:摸在手里分辨不出來(lái)。
生2:我發(fā)現(xiàn)了,如果第一次摸出來(lái)的是黃球,第二次就猜是白球,是交錯(cuò)出現(xiàn)的。
師:你剛才就是這樣猜的,結(jié)果都對(duì)了嗎?
生2:連連點(diǎn)頭。
師(半信半疑):還有這個(gè)規(guī)律?摸1個(gè)!
(生2摸出1個(gè)白球,放回)
生2:第二次一定是黃球。
(第二次生2果真摸出一個(gè)黃球)
師:看來(lái),下次……
生2:第三次該是白球了!
(第三次生2摸出個(gè)黃球)
師:這個(gè)規(guī)律還成立么?
學(xué)生直搖頭。
師:通過(guò)剛才的摸球游戲,你發(fā)現(xiàn)了什么?
生:盒子里有黃球又有白球,摸出一個(gè)球,可能是黃球,也可能是白球。
通過(guò)學(xué)生操作實(shí)驗(yàn),用實(shí)驗(yàn)獲得數(shù)據(jù),再對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,這種通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理,讓學(xué)生體會(huì)了數(shù)據(jù)的隨機(jī)性,從而發(fā)展了學(xué)生的數(shù)據(jù)分析觀念。
總之,數(shù)據(jù)分析觀念的培養(yǎng)是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程,數(shù)據(jù)分析的培養(yǎng)過(guò)程不應(yīng)只依賴于計(jì)算和畫(huà)圖,應(yīng)該把重點(diǎn)放在搜集、整理、分析數(shù)據(jù)的全過(guò)程。因此,我們?cè)诮虒W(xué)中要始終抓住數(shù)據(jù)分析觀念這個(gè)核心詞,培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)據(jù)意識(shí),引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)數(shù)據(jù)分析來(lái)提取信息。愿意去搜析數(shù)據(jù)提取信息,遇到問(wèn)題時(shí)愿意去收集數(shù)據(jù)來(lái)幫助解決問(wèn)題,從而培養(yǎng)統(tǒng)計(jì)中的數(shù)據(jù)分析觀念,提高數(shù)據(jù)分析能力,提升數(shù)學(xué)素養(yǎng)。
(作者單位:福建省上杭縣第二實(shí)驗(yàn)小學(xué))