江蘇省蘇州市相城區(qū)湘城小學(xué) 江福榮
所謂數(shù)據(jù)分析,就是對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、研究,從而獲得有用的信息,概括相應(yīng)的結(jié)論的過程。如何進(jìn)行有效的數(shù)據(jù)分析,以培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng)?筆者認(rèn)為要讓學(xué)生經(jīng)歷數(shù)據(jù)收集的全過程,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)的隨意性。
統(tǒng)計(jì)學(xué)的核心就是數(shù)據(jù)分析,無論是統(tǒng)計(jì)還是概率領(lǐng)域的內(nèi)容,都是基于數(shù)據(jù),來源于對數(shù)據(jù)的分析。在處理數(shù)據(jù)分析問題時(shí),為使分析更全面、合理,也需要搜集更多的數(shù)據(jù)作為支撐。培養(yǎng)“數(shù)據(jù)分析觀念”最好的辦法就是讓學(xué)生親身經(jīng)歷對問題的調(diào)查研究、數(shù)據(jù)收集、描述分析的全過程,感受數(shù)據(jù)分析的必要性。在不斷參與的過程中,學(xué)生的學(xué)習(xí)動機(jī)得到穩(wěn)定和持久,使枯燥的數(shù)據(jù)顯得富有生命力,學(xué)生也有了深入探究的欲望。
例如在教學(xué)蘇教版四年級上冊“數(shù)據(jù)的分段整理”時(shí)進(jìn)行了如下設(shè)計(jì):
談話:湘城小學(xué)鼓號隊(duì)準(zhǔn)備參加比賽,大家建議如果能穿上這樣的服裝(圖片),鼓號隊(duì)是不是更神氣了?
提問:負(fù)責(zé)購買的顧老師很激動,你覺得他要做哪些準(zhǔn)備工作?
生:鼓號隊(duì)員有高有低,應(yīng)該先給他們量好尺寸。(評價(jià):很有道理)
師:對,給隊(duì)員們量身高并記錄下來。(有序出示隊(duì)員們的身高,介紹這是“收集數(shù)據(jù)”)
師提議:為了方便,給32名隊(duì)員買一樣的服裝,你同意嗎?
師追問:那就請服裝廠師傅一個一個按順序制作32套不同型號的校服?你覺得有必要嗎?
生:相同身高的人可以定一樣的,比較接近的也可以穿同一型號。
師:我們來聽聽服裝廠怎么說。(播放錄音:鼓號隊(duì)服裝分大號、中號和小號,身高130~139厘米的隊(duì)員適合穿小號,140~149厘米的隊(duì)員穿中號,150~159厘米的隊(duì)員適合穿大號。播放完課件出示三種型號)
學(xué)生辨析、質(zhì)疑,提出見解。
談話:32位鼓號隊(duì)員都能找到合適的型號嗎?(看課件)最高的穿什么號?最小的呢?
最后得出:沒有哪位同學(xué)的身高超出這些范圍。
提問:我們確定這樣分大中小號很合理,這時(shí)候顧老師躍躍欲試,想馬上出發(fā)去購買,你覺得行嗎?
學(xué)生提出:馬老師要知道每種服裝各要購買多少套。(課件組成整理單)
這樣教學(xué),讓學(xué)生輕松愉快地經(jīng)歷了數(shù)據(jù)分類和整理的全部過程。學(xué)生通過體驗(yàn),就能感受到分段整理對于解決這樣一個生活問題的必要性,產(chǎn)生了進(jìn)行分段整理的迫切需求,學(xué)生收集數(shù)據(jù)、整理數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù)的過程對購買隊(duì)服起到了決策作用,讓學(xué)生感受到了統(tǒng)計(jì)的作用,讓他們實(shí)實(shí)在在地感受到數(shù)據(jù)分析的重要性。
案例:《認(rèn)識中位數(shù)》的教學(xué)中創(chuàng)設(shè)以下環(huán)節(jié):
出示跳繩情境圖,這是我們班級第1組同學(xué)的跳繩比賽成績:
某小組跳繩成績統(tǒng)計(jì)表(單位:個)
?
(1)分別求出這組數(shù)據(jù)的平均數(shù)和中位數(shù)。
(2)用哪個數(shù)據(jù)代表這組數(shù)據(jù)的一般水平更合適?
(3)如果128個以上為及格,有多少名同學(xué)合格,超過一半嗎?
(4)如果再增加一個同學(xué)的數(shù)據(jù):劉濤186個,這組數(shù)據(jù)的中位數(shù)是多少?
首先讓學(xué)生在小組內(nèi)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?最高多少?最低多少?②獨(dú)自求出平均數(shù)和中位數(shù),看看平均數(shù)和中位數(shù)在7個數(shù)據(jù)中處于什么位置?③選擇哪個數(shù)據(jù)代表這組數(shù)據(jù)的一般水平比較合適呢?④學(xué)生匯報(bào)交流:7名選手的平均數(shù)是128,中位數(shù)是118,有6名學(xué)生低于平均數(shù),這說明平均數(shù)不能代表這組數(shù)據(jù)的一般水平,應(yīng)選中位數(shù)118比較合適。⑤在這組數(shù)據(jù)中,平均數(shù)為什么會偏離大部分?jǐn)?shù)據(jù),不能代表同學(xué)們跳繩的一般水平?當(dāng)數(shù)據(jù)增加一個后,一共有偶數(shù)個數(shù),中間位置出現(xiàn)兩個數(shù)據(jù)怎么辦?學(xué)生展開討論。
在教學(xué)過程找出數(shù)據(jù)特點(diǎn)后,重點(diǎn)放在怎樣合理地對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,通過學(xué)生的思考、交流、感悟,體會以前常用的平均數(shù)已經(jīng)不適合在這里代表數(shù)據(jù)的一般水平了,學(xué)生在這樣的思維碰撞中體會到中位數(shù)的作用,此時(shí)的數(shù)據(jù)最權(quán)威,學(xué)生能夠感受到數(shù)據(jù)的魅力,會自覺地從多個角度分析數(shù)據(jù),找到最適切的數(shù)據(jù)來解決問題,培養(yǎng)了數(shù)據(jù)分析的能力。
案例:《可能性》教學(xué)中創(chuàng)設(shè)以下環(huán)節(jié):
教師開展了各種動手操作實(shí)驗(yàn),課堂氛圍十分活躍。在第一次每人摸10次球的實(shí)驗(yàn)過后,組織學(xué)生進(jìn)行第一次反思、交流:為什么在這一輪的實(shí)驗(yàn)后獲得的結(jié)果是多樣的(摸到黃球9次、白球1次,黃球3次、白球7次,黃球8次、白球2次等)?其中可能是什么原因?
在交流的過程中讓學(xué)生感受到:在次數(shù)較少的情況下,摸球的隨機(jī)性很大,無法發(fā)現(xiàn)摸球結(jié)果存在的規(guī)律。隨即與學(xué)生商定每人增加摸球的次數(shù),變?yōu)?0次,并把各組實(shí)驗(yàn)次數(shù)加起來,相當(dāng)于實(shí)驗(yàn)次數(shù)變得更多。接著進(jìn)行第二次反思、交流。交流中,雖然未必能獲得結(jié)論,但讓學(xué)生感受到實(shí)驗(yàn)次數(shù)增加到一定程度后對于獲得結(jié)論的決定性影響。這時(shí),教師及時(shí)告訴學(xué)生:隨著摸球次數(shù)的逐步增加,一直增加到足夠多的情況下,摸到兩種球的次數(shù)將會穩(wěn)定地呈現(xiàn)比較接近的情況。在摸球之前,我們就已經(jīng)通過分析發(fā)現(xiàn)摸到兩種球的可能性是相等的,而在摸球次數(shù)足夠多的情況下,我們又會發(fā)現(xiàn)摸到這兩種球的次數(shù)總是差不多的。
可能性大小是一個比較抽象的概念,特別是學(xué)生體會等可能性是有相當(dāng)難度的。如果白球和黃球的個數(shù)一樣多,只有在摸球次數(shù)足夠多的情況下,摸到黃球與摸到白球的次數(shù)才會差不多。但課堂教學(xué)受時(shí)間限制,不可能完成“足夠多”的摸球次數(shù)。因此,在教學(xué)時(shí)不能單單組織學(xué)生進(jìn)行摸球活動,更要組織學(xué)生分析試驗(yàn)獲得的數(shù)據(jù),計(jì)算出頻率,用頻率推算出概率,這樣分析處理,不僅讓學(xué)生感受到了隨機(jī)性,也能體會到數(shù)據(jù)背后的規(guī)律。
總之,數(shù)據(jù)分析觀念的培養(yǎng)是一個復(fù)雜的過程,它最終的目的是讓學(xué)生在學(xué)習(xí)和生活中遇到有關(guān)統(tǒng)計(jì)的問題時(shí),愿意收集整理數(shù)據(jù),分析提取有用信息來幫助解決問題,在積累數(shù)據(jù)分析活動經(jīng)驗(yàn)的同時(shí),形成適應(yīng)學(xué)生持續(xù)學(xué)習(xí)、終生發(fā)展所必需的關(guān)鍵能力與必備品格。