史寧中教授說(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(guān)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。”對(duì)小學(xué)生而言,培養(yǎng)數(shù)據(jù)分析觀(guān)念,主要應(yīng)依賴(lài)于經(jīng)驗(yàn),特別是親身經(jīng)歷的經(jīng)驗(yàn)。也就是說(shuō),要讓學(xué)生完整地經(jīng)歷收集數(shù)據(jù)、整理數(shù)據(jù)和分析數(shù)據(jù)的過(guò)程。隨著統(tǒng)計(jì)教學(xué)的不斷實(shí)踐與探索,人們逐漸對(duì)數(shù)據(jù)分析觀(guān)念有了進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)。由于當(dāng)下的教材中是把統(tǒng)計(jì)圖表直接呈現(xiàn)出來(lái)的,所以,教師一般直接根據(jù)教材中呈現(xiàn)出來(lái)的靜態(tài)內(nèi)容進(jìn)行教學(xué),讓學(xué)生按圖索驥、依葫蘆畫(huà)瓢。因此,關(guān)于統(tǒng)計(jì)的課堂教學(xué)中,存在著數(shù)據(jù)收集走過(guò)場(chǎng)、方法單一化、分析淺層次、推斷想當(dāng)然等等與發(fā)展數(shù)據(jù)分析觀(guān)念相悖的現(xiàn)象。筆者認(rèn)為,如果要真正體現(xiàn)出知識(shí)的自然生長(zhǎng),讓學(xué)生經(jīng)歷知識(shí)的發(fā)生、發(fā)展過(guò)程,就有必要跳出教材設(shè)計(jì)好的框架。下面以蘇教版四年級(jí)上冊(cè)“統(tǒng)計(jì)與可能性”單元的第一課時(shí)《分段整理數(shù)據(jù)》的教學(xué)為例,談?wù)劰P者的做法。
一、基于需要,產(chǎn)生收集數(shù)據(jù)的需求
以往的統(tǒng)計(jì)教學(xué)中,很多時(shí)候是教師要求學(xué)生來(lái)整理數(shù)據(jù),學(xué)生往往意識(shí)不到是為了解決問(wèn)題而在收集和整理信息,他們并沒(méi)有感受到整理數(shù)據(jù)的必要性,因而對(duì)統(tǒng)計(jì)活動(dòng)的態(tài)度也是被動(dòng)的。有問(wèn)題才有需要,當(dāng)學(xué)生遭遇現(xiàn)實(shí)問(wèn)題后,才會(huì)尋找與這些問(wèn)題相關(guān)的數(shù)據(jù),才能發(fā)現(xiàn)其中往往蘊(yùn)藏著我們想要的信息,并能夠幫助我們作出判斷和決策。在遇到有關(guān)問(wèn)題時(shí),我們不能習(xí)慣性地直接提供給學(xué)生一些數(shù)據(jù)和材料,要求學(xué)生按照指定的方法進(jìn)行簡(jiǎn)單的分類(lèi)、整理。因此,導(dǎo)入新課時(shí)可以用問(wèn)題作先導(dǎo),在教學(xué)中創(chuàng)設(shè)合適的情境,使學(xué)生有機(jī)會(huì)發(fā)現(xiàn)一些需要借助數(shù)據(jù)回答的問(wèn)題,進(jìn)而使學(xué)生產(chǎn)生解決問(wèn)題的需求,并促使學(xué)生興趣盎然地投身于數(shù)據(jù)的收集和整理活動(dòng)中去,把“要我做”變?yōu)椤拔乙觥薄@缭趯?dǎo)入時(shí)可以這樣設(shè)計(jì):
教師出示學(xué)校武術(shù)隊(duì)參加亞青會(huì)閉幕式的演出照片,接著邀請(qǐng)學(xué)生做采購(gòu)員,為他們購(gòu)買(mǎi)服裝。
師:你們覺(jué)得需要做哪些準(zhǔn)備工作?
生1:我們要知道每個(gè)人的身高。
生2:我覺(jué)得需要知道體重。
生3:我們要知道每個(gè)人的腰圍是多少。
生4:我們要知道武術(shù)隊(duì)一共有多少人。
師:服裝廠(chǎng)在做服裝前會(huì)對(duì)身高、體重、腰圍等因素進(jìn)行綜合考慮。像你們剛才說(shuō)的身高、人數(shù)就是做服裝前要收集的2個(gè)最重要的數(shù)據(jù)。
(板書(shū):身高、人數(shù)、收集數(shù)據(jù))
在此基礎(chǔ)上,教師出示武術(shù)隊(duì)員身高記錄單,讓學(xué)生觀(guān)察其中的信息,并說(shuō)說(shuō)打算怎樣做這些衣服。
生1:我會(huì)把身高相同的放在一起做。
生2:我把一百二十幾的做成一套,一百三十幾的做成一套,一百四十幾的做成一套。
師:那你的意思是不是把身高差不多的做成同一種型號(hào)呢?
學(xué)生點(diǎn)點(diǎn)頭表示贊同。
師:想一想,你認(rèn)為身高是多少到多少可以做成同一種型號(hào)呢?請(qǐng)同學(xué)們?cè)谛〗M里討論一下。
生:我們這組把身高分為120至129cm,130至139cm,140至149cm。
師:你們?yōu)槭裁催@樣分段?有什么好處?
生:因?yàn)檫@樣分的話(huà),就是一百二十幾的一個(gè)型號(hào),一百三十幾的一個(gè)型號(hào),一百四十幾的一個(gè)型號(hào),看上去比較清楚。
師:說(shuō)的有點(diǎn)道理。
這時(shí)我發(fā)現(xiàn)還有2組學(xué)生躍躍欲試,舉手示意分法不一樣。
生:我們分成120至130cm,130至140cm,140至150cm。
師追問(wèn):(指著第二種分法)你能告訴我130cm放在哪一段?
生1:120至130cm。
生2:130至140cm。
這時(shí)我發(fā)現(xiàn)底下有學(xué)生在竊竊私語(yǔ),發(fā)出不贊同的聲音,但是這樣的聲音并不多。
師:發(fā)現(xiàn)了什么問(wèn)題?我們應(yīng)該怎么修改呢?
生:可以把120至130cm改成120至129cm,把130至140cm改成130至139cm,把140至150cm改成140至149cm。
接下來(lái)教師讓學(xué)生找記錄單里的身高是否都在這3種型號(hào)里,從而引出分型號(hào)時(shí)既要考慮最大的數(shù)據(jù),也要考慮最小的數(shù)據(jù)。
師:如果有隊(duì)員身高是150厘米,怎么辦呢?
生:還可以增加一個(gè)型號(hào):150至159cm。
師:看了同學(xué)們的分法,服裝廠(chǎng)決定把120~129cm這一段做成小號(hào),把130~139cm這一段做成中號(hào),140~149cm這一段做成大號(hào)。
……
在日常生活中,學(xué)生經(jīng)常會(huì)接觸到服裝型號(hào),對(duì)于每個(gè)型號(hào)的范圍,學(xué)生還是有一定的生活經(jīng)驗(yàn)的。因此,教師讓學(xué)生自己來(lái)設(shè)計(jì)分段,在分段的過(guò)程中,學(xué)生經(jīng)歷了標(biāo)準(zhǔn)的孕育和創(chuàng)造過(guò)程。學(xué)生在交流中掌握了分段整理的要點(diǎn):分段標(biāo)準(zhǔn)不能重疊;分段標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)包括所有可能的數(shù)據(jù)。同時(shí),教師還對(duì)分段進(jìn)行了適度的拓展,使知識(shí)得以延伸。由于我校武術(shù)隊(duì)參加過(guò)多場(chǎng)表演,學(xué)生對(duì)他們比較熟悉,所以教師創(chuàng)設(shè)了武術(shù)隊(duì)參加亞青會(huì)閉幕式的情境,選取了學(xué)生感興趣的話(huà)題“為武術(shù)隊(duì)購(gòu)買(mǎi)服裝”作為切入口,問(wèn)學(xué)生“需要做哪些準(zhǔn)備工作?”憑著已有的生活經(jīng)驗(yàn),學(xué)生說(shuō)出要知道身高、人數(shù)等條件才行。在確定了“利用數(shù)據(jù)解決問(wèn)題”這一大的思路之后,通過(guò)實(shí)驗(yàn)收集數(shù)據(jù),用“數(shù)據(jù)來(lái)說(shuō)話(huà)”就水到渠成了。從這里可以看出,教師不是強(qiáng)硬地把數(shù)據(jù)塞給學(xué)生的,而是讓學(xué)生在自然而然中感受到收集數(shù)據(jù)的必要性。
二、 基于經(jīng)驗(yàn),掌握整理數(shù)據(jù)的方法
在教學(xué)中如果對(duì)學(xué)過(guò)的知識(shí)恰當(dāng)?shù)剡M(jìn)行分類(lèi),就可以使大量紛繁的知識(shí)具有系統(tǒng)性和條理性。當(dāng)我們獲得一堆原始數(shù)據(jù)之后,它們看上去通常都有些雜亂,學(xué)生一般都會(huì)產(chǎn)生將原始數(shù)據(jù)進(jìn)行分類(lèi)的想法。在統(tǒng)計(jì)教學(xué)中,分段是分類(lèi)的一種特殊情況??v觀(guān)這一部分教材內(nèi)容,無(wú)論是例題還是后面的習(xí)題,都是直接分好數(shù)據(jù)段呈現(xiàn)給學(xué)生,讓學(xué)生根據(jù)分好的數(shù)據(jù)段進(jìn)行整理統(tǒng)計(jì),并沒(méi)有讓學(xué)生去嘗試思考怎樣分段,如何分段更加合理。在實(shí)際統(tǒng)計(jì)過(guò)程中,合理地分段,會(huì)使統(tǒng)計(jì)結(jié)果對(duì)于分析決策的參考作用大大增強(qiáng)。反之,數(shù)據(jù)分段不合理,則會(huì)降低數(shù)據(jù)分析的價(jià)值。例如在把學(xué)生身高分成3段后,師生對(duì)話(huà)得出用畫(huà)“正”字的方法來(lái)整理數(shù)據(jù)。
師:(指著板書(shū)邊說(shuō)邊畫(huà))為了讓大家看得比較清楚,我們可以把這3段用線(xiàn)隔開(kāi)。要想更加美觀(guān),我們還可以給它加上橫線(xiàn),這樣就變成了一張整理單。
學(xué)生用畫(huà)“正”字的方法整理數(shù)據(jù)后進(jìn)行反饋。
師:這樣看清楚嗎?
很多學(xué)生連連搖頭,并回答不清楚。
師:服裝廠(chǎng)今天收到了好多張這樣的整理單,他們已經(jīng)分不清哪一張是我們學(xué)校的了,那怎么辦呢?
經(jīng)過(guò)師生討論,學(xué)生覺(jué)得很有必要給整理單加上名稱(chēng)、時(shí)間,還要把整理的數(shù)據(jù)用數(shù)來(lái)表示。
教師在整理單上寫(xiě)出統(tǒng)計(jì)表名稱(chēng)、時(shí)間和每段的人數(shù)。
師:在這張表中一共有多少人能直接看出來(lái)嗎?
生:不能。
師:那怎么辦呢?我們可以在表中再增加一欄合計(jì)。
(教師在表格中加合計(jì))
師:合計(jì)多少人呢?
生:40人。
師:你是怎么知道的?
生:記錄單里寫(xiě)了40人。
師:還可以怎么得到?
生:可以把每一段的人數(shù)加起來(lái)。
學(xué)生口頭計(jì)算出每段人數(shù)相加是40人。
師:每一段的人數(shù)相加是40人,和原始記錄單中40人是一樣的,我們可以用這樣的方法來(lái)驗(yàn)證分段整理的數(shù)據(jù)有沒(méi)有錯(cuò)誤。這就是我們生活中經(jīng)常用到的重要東西——統(tǒng)計(jì)表。
教師順著學(xué)生的思維生長(zhǎng)點(diǎn),將做服裝需要知道的身高、人數(shù)和學(xué)生分段的結(jié)果有意識(shí)地安排板書(shū)位置后加上橫線(xiàn)、豎線(xiàn)變成了一張整理單,再將整理單加上統(tǒng)計(jì)表的名稱(chēng)、時(shí)間、合計(jì)慢慢演變成了一張統(tǒng)計(jì)表。教師在教學(xué)時(shí)不是以“本”為“本”,而是把靜態(tài)的材料基于學(xué)生已有的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行加工,以學(xué)生容易接受的方式呈現(xiàn)出來(lái)。由于在日常生活中學(xué)生經(jīng)常接觸到自己所穿服裝的型號(hào),因此,他們對(duì)于將身高分段還是有一定生活經(jīng)驗(yàn)的。在此基礎(chǔ)上,教師啟發(fā)學(xué)生根據(jù)問(wèn)題的具體情況來(lái)設(shè)計(jì)分段,在分段的過(guò)程中,學(xué)生產(chǎn)生了不同的方法。接著,教師適時(shí)地引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)數(shù)據(jù)自身的特點(diǎn),在比較和交流中感悟這兩種方法的優(yōu)缺點(diǎn)。經(jīng)過(guò)討論,學(xué)生調(diào)整分段的范圍使之更加合理,在不斷修正自己想法的過(guò)程中掌握了分段整理的方法。從本節(jié)課的教學(xué)中可以看出,在整理數(shù)據(jù)時(shí)教師允許學(xué)生經(jīng)歷個(gè)性化表征的過(guò)程,不是急著用“人為規(guī)定”的統(tǒng)計(jì)表去禁錮學(xué)生的思維,而是讓學(xué)生用自己的方式呈現(xiàn)整理數(shù)據(jù)的結(jié)果。雖然在討論如何合理分段上,教師花了較多的時(shí)間和精力,但是這種自發(fā)的認(rèn)識(shí),無(wú)疑有助于學(xué)生更好地理解分段的合理性,體會(huì)分段的價(jià)值,為整理數(shù)據(jù)積累了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。
三、基于樣本,作出分析數(shù)據(jù)的推斷
“數(shù)據(jù)分析”是統(tǒng)計(jì)與概率領(lǐng)域教學(xué)的核心。因此,統(tǒng)計(jì)內(nèi)容的教學(xué)最重要的在于讓學(xué)生學(xué)會(huì)從統(tǒng)計(jì)表中獲取信息,學(xué)會(huì)用整理后的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、作出判斷、解決問(wèn)題。除了根據(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)回答開(kāi)始提出的問(wèn)題外,還要能體會(huì)到生活中的規(guī)律有一定的合理性,并能進(jìn)行一些有意義的推理和預(yù)測(cè)。為了方便,在教學(xué)時(shí)往往選取一部分?jǐn)?shù)據(jù)作為樣本來(lái)研究?!皹颖尽笔窍鄬?duì)于數(shù)據(jù)整體而言的一個(gè)概念,學(xué)生往往不會(huì)注意到統(tǒng)計(jì)活動(dòng)中樣本與總體的概念,更談不上使用合理的抽樣方法或思考樣本是否具有代表性,這說(shuō)明很有必要讓學(xué)生體驗(yàn)樣本與總體的關(guān)系。
在教學(xué)完例題后,教師呈現(xiàn)一個(gè)生活中的實(shí)際問(wèn)題:
鐵道部門(mén)規(guī)定,兒童身高在120厘米以下乘火車(chē)免費(fèi),120~150厘米之間享受半價(jià)票,你們班有多少人乘火車(chē)可以享受免票,有多少人需要購(gòu)買(mǎi)全價(jià)票?
在讀取相關(guān)信息后,學(xué)生先在小組內(nèi)收集學(xué)生身高,接著教師把三組的記錄單合并成一張,形成班級(jí)同學(xué)的身高記錄單。
在學(xué)生討論分段標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上整理數(shù)據(jù),填寫(xiě)統(tǒng)計(jì)表。
師:現(xiàn)在能知道我們班同學(xué)乘火車(chē)時(shí),是需要購(gòu)買(mǎi)全票的人多,還是享受半價(jià)票的人多了嗎?
生:我們班購(gòu)買(mǎi)半價(jià)票的多。
師:從這張表中,你還能知道什么?
生1:我們班沒(méi)有免票的。
生2:我們班購(gòu)買(mǎi)全票的只有1人。
師:同學(xué)們,你們想一想,我們班120以下是0人,那四(2)班是不是一定也是0人?
生:四(2)班有可能是0人,也可能不是0人。
師:四(3)班呢?
生:四(3)班有可能是0人,也可能不是0人。
師:我們班150以上是1人?那四(2)班是不是一定也是1人?四(3)班呢?
生:不一定。
師:但是你們想一想可能什么是相同的?為什么?
生:我覺(jué)得每個(gè)班購(gòu)買(mǎi)半價(jià)票的人數(shù)應(yīng)該是最多的,因?yàn)槲覀兌际撬哪昙?jí)的學(xué)生,身高應(yīng)該差不多。
師:假如到五年級(jí)會(huì)怎么樣?
生:到五年級(jí)買(mǎi)全票的人會(huì)變多。
師:假如在三年級(jí)呢?
生:三年級(jí)可能免票的會(huì)變多了。
解決生活中的實(shí)際問(wèn)題讓學(xué)生經(jīng)歷了收集數(shù)據(jù)、整理數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù)的完整過(guò)程,并使學(xué)生在活動(dòng)中初步體驗(yàn)了樣本與總體的關(guān)系。對(duì)于學(xué)生進(jìn)一步體會(huì)統(tǒng)計(jì)在日常生活中的應(yīng)用,增強(qiáng)用統(tǒng)計(jì)的方法解決實(shí)際問(wèn)題的意識(shí),發(fā)展統(tǒng)計(jì)觀(guān)念,無(wú)疑是有極大益處的。在解決學(xué)生買(mǎi)車(chē)票這一問(wèn)題中,教師通過(guò)兩個(gè)方面引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行體會(huì):一是提供機(jī)會(huì)讓學(xué)生將從全班同學(xué)中獲得的數(shù)據(jù)與更大范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較,使他們認(rèn)識(shí)到自己收集的數(shù)據(jù)中所蘊(yùn)含的信息與更大范圍內(nèi)數(shù)據(jù)中所蘊(yùn)含的信息是存在關(guān)聯(lián)的。在分析四(1)班同學(xué)身高情況的數(shù)據(jù)后,教師將四(1)班同學(xué)身高情況與四年級(jí)其他班同學(xué)身高情況進(jìn)行比較,使學(xué)生初步體會(huì)到:班級(jí)同學(xué)的身高數(shù)據(jù)是年級(jí)同學(xué)身高數(shù)據(jù)這個(gè)整體之中的一個(gè)樣本,他們之間既存在關(guān)聯(lián),又存在差異。二是提供機(jī)會(huì)讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到,從一個(gè)數(shù)據(jù)總體中得到的信息有時(shí)是不能應(yīng)用到另一個(gè)總體上去的。如,由四(1)班同學(xué)身高的數(shù)據(jù),不能得到三年級(jí)同學(xué)身高的信息,也不能得到五年級(jí)同學(xué)身高的信息,但是可以進(jìn)行相應(yīng)的推斷。這樣的體會(huì)顯然有助于學(xué)生加深對(duì)數(shù)據(jù)及其分析方法的理解。
教學(xué)中需要改變冷冰冰的“人為規(guī)定”,根據(jù)學(xué)生已有生活經(jīng)驗(yàn),順應(yīng)思維的生長(zhǎng)點(diǎn),讓學(xué)生真正經(jīng)歷收集數(shù)據(jù)、整理數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)活動(dòng)全過(guò)程,引導(dǎo)學(xué)生在體驗(yàn)中親近數(shù)據(jù)、運(yùn)用數(shù)據(jù),才能真正把數(shù)據(jù)分析觀(guān)念的培養(yǎng)落到實(shí)處。
(王娟,南京市中華中學(xué)附屬小學(xué),210000)
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