培养小学生数据意识的有效策略探究
摘要
关键词
正文
《义务教育数学课程标准(2022年版)》(以下简称课标2022年版)对数据分析能力这一核心素养分学段、由浅入深地提出了明确要求。 从课标2011年版的“数据分析观念”到课标2022年版的“数据意识”“数据分析观念”, 再到高中课标的“数据分析”,体现出对学生数据分析能力的培养由低到高,逐步提高,螺旋上升,对各学段的教学要求越来越明确。
数据意识的含义主要包括两个方面,即:数据的意义及数据随机性。其表现形式主要体现在数据的意义、数据的随机性、数据的表达方式三个方面,因此在平时的教学中,可以围绕这三个方面对学生进行数据意识的培养。
1. 在现实情境中理解数据的意义
知道在现实生活中,有许多问题应当先做调查研究,收集数据,感悟数据蕴含的信息。因此要让学生在现实生活中亲身经历数据的收集、整理、描述、分析的具体过程,在多种收集数据的方法中选择最优方法,从而理解数据的意义,体会数据的价值。
例如,某班的新联欢会准备购买水果,要调查班级同学喜欢听懂的水果的情况。在收集数据之前,要先让学生明白要求,学生喜欢吃的水果分别有哪些,每个同学只能从中选择最喜欢吃的一种。再引导学生讨论收集数据的方法:可以由一名同学提议、其他同学赞同举手的方法;可以采取填写调查表的方法等。第一种方法虽然快,但由于是即时的,有的学生可能会临时改变主意出现举两次或几次手的情况,导致收集到的数据有出入、不准确;第二种方法,让学生在调查表上相应的水果下面画“√”,并让学生互相检查、监督是否只选择了一种,并上交至教师,这样就可以避免上面的情况,得到的数据也一定真实、可信!
然后,让学生讨论怎样得到调查表中全班同学最喜欢的水果情况,通过讨论得到可以采用教师唱票,学生分别记录的方式。在唱票前让学生拿出学习单,学习单上已经标明了调查表上的各种水果名称,学生只要直接在学习单上记录即可!但学生记录前要想好怎样记录。
最后教师根据收集到的调查表一一进行唱票,学生在学习单上进行统计。学生在记录时主要有以下一些方法:一是在相应的水果名称下面画“〇、□、△、√”等图形符号;二是采用画“正”的方法。通过展示学生的学习单,让学生分别根据自己完成的学习单介绍记录方法及统计结果,之后让学生比较这些记录的方法,有什么发现?学生很快就能发现用画“正”字的方法记录的优越性。这样的教学过程虽然要花费一定的时间,但是让学生亲身体验了收集数据方法的多样性,感悟到收集数据方法的优越性,让画“正”的的收集方法真正变为学生的需要,并成为学生记录数据方法的首选。通过这样的教学过程,让学生体会到统计的必要性,经历收集、获取数据的真实过程,从而用真实数据分析、解决实际买水果的实际问题。
2.在具体的操作活动中理解数据的随机性
数据主要有“确定性”数据和“随机性”数据。“确定性”数据带有客观性,而“随机性”数据带有主观性,史宁中教授指出,相同的数据站在不同的角度得到的结论往往不同,即有一定的差异性,但是只要有足够的数据也可能存在一定的规律性。4课标对数据这一特征描述的非常清晰:让学生初步体会数据中蕴含的信息,感知数据的随机性与变异性,感悟大数据对统计推断与决策的意义。
例如:在教学人教版五年级上册“可能性”时,可以让学生在真实的游戏活动中感知数据的随机性,在全班同学收集数据的基础上感悟大数据对统计推断与决策的价值。
首先,可通过熟悉的“联欢会上抽签表演节目”的生活实例,让学生在猜测中感受,在操作中明析,非常自然的用“可能”“不可能”“一定”等词语来定性描述随机现象的结果,形成对生活中不确定现象的初步感知。对生活中事情发生的可能性进行定性描述,创造学生观察生活、相互交流的机会,加深对可能性知识的理解。
其次,让学生通过动手实验,以小组合作的方式进行实际操作,并在操作中提出明确的要求:一人摸,一人摇均,一人记录,一人监督,共摸20次,列出所有可能发生的结果、感受到每个棋子都可能被摸到。如此便确保了数据来源的真实性。通过小组汇报的形式引导学生观察、比较,他们不难发现:虽然每个小组同样在一个盒子里装了4颗蓝棋子和1颗红棋子,每个小组操作的要求和摸的次数也一样,但得到的结果却是不同的,从而让学生体会到数据的随机性。
接下来,再次引导学生比较每个小组得到的数据,发现摸到红棋子的可能性比较大,但如果只看每个组当中摸到红棋子和蓝棋子的次数,还不能明显的看出摸到红棋子的可能性大,甚至还有少数小组可能出现摸到蓝棋子的次数多的情况,从而引发了矛盾冲突,迸发了解决这一认知冲突的学习需求,学生自然会想到可以用统计表的方法,把每个小组摸棋子的数据进行汇总,并进行比较,学生通过观察、分析数据以及讨论交流统计结果,初步感受随机事件发生的统计规律性,即面对同样的事情(箱子里有4颗蓝棋子和1颗红棋子,每组摸20次),每次收集到的数据可能相同,与可能不同;但只要有足够的数据(把全班所有小组摸的结果进行汇总)就可能从中发现规律(摸到蓝棋子的可能性大)。学生就会体会到:只要有足够的数据,就可能从中发现规律。让学生在真实的生活情境中感悟到数据的随机性。
3.在问题背景中合理选择数据的表达方式
表达数据的方式有很多,在小学阶段主要有各种统计图表(统计表、条形统计图、折线统计图、扇形统计图)和统计量(平均数和百分数)。虽然数据表达的方式有多种,但要根据问题的背景灵活选择合适的表达方式。因此,在平时的教学中,有时需要让学生经历数据由“无序”到“有序”的过程,让学生面对“无序”的数据,综合运用已有的统计知识经验,选择合适的方式进行表达,使数据做到“有序”描述,利于对数据的观察、比较、分析和判断,让学生真正体会到数据表达的必要性和实效性。
这样的教学,通过提问,让学生感觉到用条形统计图虽然也可以表示出数量增减变化的情况,但不是很明显,是不是有更好的方法能更清楚地表示出数量增减变化的情况,从而引发了学生的认知冲突,把“折线统计图”这一新知成为学生内在的学习需求,激发了学生的学习兴趣;通过学生用手指比划,让学生直观地感受到这些数量增减变化的情况,在脑海里初步建立了“折线”的表象,为接下来描绘“折线”埋下伏笔;通过课件描“点”,隐去“条形”,让学生形象地感觉到由用“条形”表示数量转化成用“点”表示数量了;通过让学生自己在样图中描绘“折线”,感觉到数量增减变化的情况,让学生完整的经历了“定点”、“标数”、“连线”折线统计图的形成过程。
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