陳士才
數(shù)據(jù)分析觀念是新課標(biāo)提出的新內(nèi)容。對小學(xué)生而言,數(shù)據(jù)分析就是要學(xué)生學(xué)會運(yùn)用數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,找出它們之間的聯(lián)系,總結(jié)出規(guī)律性的東西。數(shù)據(jù)分析觀念包括:了解現(xiàn)實生活中許多問題應(yīng)當(dāng)先做調(diào)查研究、收集數(shù)據(jù),通過分析做出判斷,體會數(shù)據(jù)中蘊(yùn)含著信息;了解對于同樣的數(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;通過數(shù)據(jù)分析體驗隨機(jī)性,一方面對于同樣的事情每次收集到的數(shù)據(jù)可能不同,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。它要收集數(shù)據(jù)、描述數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù)的特點(diǎn),做出合理的決策。在指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行數(shù)據(jù)分析的過程中,教師可以有意識地讓學(xué)生產(chǎn)生采集數(shù)據(jù)的意識,引導(dǎo)學(xué)生選擇合適的分析方法,自主運(yùn)用數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,體驗數(shù)據(jù)分析后發(fā)現(xiàn)的樂趣,運(yùn)用數(shù)據(jù)解決實際問題,讓學(xué)生從小養(yǎng)成用數(shù)據(jù)分析問題、用數(shù)據(jù)說話的習(xí)慣,培養(yǎng)學(xué)生的主體性。
一、由因索果——經(jīng)歷數(shù)據(jù)采集的過程
學(xué)會正確地進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,首先要使學(xué)生養(yǎng)成采集數(shù)據(jù)的習(xí)慣,親身經(jīng)歷數(shù)據(jù)分析的過程,綜合對采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較、分析,發(fā)現(xiàn)規(guī)律性的東西。在進(jìn)行數(shù)據(jù)分析時,是由因索果,而不是先入為主、由果索因,否則就失去了數(shù)據(jù)分析的本來意義。
如,教學(xué)五年級下冊“圓的周長”計算圓周率π的值時,教師指導(dǎo)學(xué)生分組操作測量圓的周長和直徑,有的學(xué)生用線繞圓片一周,有的把圓片放在直尺上滾動一周,用各種方法測量圓周的周長,再與直徑相比,求出比值后填寫表格。
周長和直徑的數(shù)據(jù)都是測量所得,有大有小,各不相同,在填寫“周長除以直徑的商”這一欄時,有的學(xué)生筆算,有的用計算器計算,觀察發(fā)現(xiàn)結(jié)果都在3左右,這正是數(shù)據(jù)分析的關(guān)鍵所在。但是也有少數(shù)學(xué)生已提前預(yù)習(xí)過,不愿意再進(jìn)行繁瑣的計算,直接填寫3或3.14,這樣對于數(shù)據(jù)分析就毫無意義。所以對數(shù)據(jù)的采集,一定要實事求是,循規(guī)蹈矩,按部就班,以科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度,在對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析之后再做出結(jié)論。
二、殊途同歸——拓展數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化的路徑
一題多解可以培養(yǎng)學(xué)生的求異思維和創(chuàng)新精神,同中求異,異中求佳,拓展思路,尋找簡便方法,體會數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的無窮奧妙,從而更好地激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的內(nèi)在興趣。在進(jìn)行數(shù)據(jù)分析時,可以引導(dǎo)學(xué)生觀察數(shù)字特點(diǎn),看一看數(shù)字之間有什么關(guān)聯(lián),是否可以用另一種形式替換。比如小數(shù)、分?jǐn)?shù)、百分?jǐn)?shù)有時就可以用線段或圖形來表示,這樣可以更加直觀簡單地把握數(shù)據(jù)特征,探求解題的思路,快速準(zhǔn)確地求出答案。
如,學(xué)習(xí)“解決問題的策略——轉(zhuǎn)化”之后,有這樣一道嘗試題:計算++++。一般學(xué)生用通分的方法:=,也有先將前面2個數(shù)相加,再與后一個數(shù)相加,一直到最后,+=,+=,+=,+=。
學(xué)習(xí)了轉(zhuǎn)化的知識后,教師可以引導(dǎo)學(xué)生分析數(shù)據(jù)特點(diǎn),主動發(fā)現(xiàn)=1-,=-,=-,=-,=-,由于中間每兩個數(shù)恰好抵消,原來的算式便可轉(zhuǎn)化為簡單的算式:++++=1-+-+-+-+-=1-=。還有的學(xué)生通過數(shù)據(jù)分析,發(fā)現(xiàn)這道算式可以轉(zhuǎn)化為圖形來表示:求++++的和,實際上就是求圖中陰影部分的面積,整個正方形用1表示,陰影部分的面積等于1減去空白部分的面積,即1-=??梢?,具有一定規(guī)律的算式可以轉(zhuǎn)化為圖形計算更為快捷正確。
三、舉一反三——尋找數(shù)據(jù)之間的規(guī)律
許多數(shù)據(jù)單一地來看,似乎沒有什么聯(lián)系,但放到一起進(jìn)行比較時,很容易發(fā)現(xiàn)他們之間有某種內(nèi)在的聯(lián)系。教師要善于引導(dǎo)學(xué)生將數(shù)據(jù)前后比較,上下關(guān)聯(lián),找出規(guī)律,再利用規(guī)律解決問題。
如,學(xué)習(xí)“解決問題的策略——轉(zhuǎn)化”后,設(shè)計這樣一道練習(xí)題:一個三角形的內(nèi)角和是180度,那么,一個20邊形的內(nèi)角和是多少度?
這些圖形的邊數(shù)與它的內(nèi)角和之間有什么關(guān)系呢?先觀察如下數(shù)據(jù):
圖形的邊數(shù)總是比三角形的個數(shù)多2,反過來邊數(shù)減去2就是三角形的個數(shù),內(nèi)角和=180×(邊數(shù)-2)利用這一規(guī)律,20邊形的內(nèi)角和度數(shù)為180×(20-2)。
四、一一列舉——掌握數(shù)據(jù)變化的順序
低年級學(xué)生的數(shù)據(jù)分析由于學(xué)生年齡小,還不會按照順序觀察,也不會抽象概括,這就需要教師對具體題目具體分析,幫助學(xué)生逐步意識為什么要數(shù)據(jù)分析,依據(jù)是什么,數(shù)字的順序是如何,范圍是什么,這樣做對嗎,怎么進(jìn)行驗證。有些開放性題目答案不唯一,在指導(dǎo)解題時還要逐一嘗試,窮其所有,一一列舉。
如,學(xué)習(xí)“進(jìn)位加法”后,教師可以設(shè)計這樣一道題目:1.25+□=2□,2.25+□=3□。這是一道開放題,目的在于讓學(xué)生思考什么情況下進(jìn)位,什么情況下不進(jìn)位?!趵锾顚懯裁磾?shù),需要進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。因為這是一個動態(tài)的過程,和的條件決定了前一個加數(shù)的范圍,而前一個加數(shù)一旦確定,最后的和也就隨之確定。對一年級學(xué)生來說有一定難度,可以這樣引導(dǎo)學(xué)生分析:第一題,一個加數(shù)是25,和是2□,也就是第一個加數(shù)個位上的5與第二個加數(shù)□加起來應(yīng)該小于或等于9,否則最后的結(jié)果就要超過2□,就不符合條件了。5加什么數(shù)小于或等于9?讓學(xué)生一一列舉出來,按照順序分別是0、1、2、3、4,學(xué)生一一相加,后面的和隨之變化,分別是25、26、27、28、29。同樣,第二小題先讓學(xué)生數(shù)據(jù)分析,一個加數(shù)是25,和是3□,也就是第一個加數(shù)個位上的5與第二個加數(shù)□加起來應(yīng)該大于或等于10,5加什么數(shù)大于或等于10?讓學(xué)生一一列舉出來,按照順序分別是5、6、7、8、9,學(xué)生一一相加,所得的和隨之變化,分別是30、31、32、33、34。
五、觀察圖表——發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)背后的信息
小學(xué)教材中出現(xiàn)了很多的圖表,有統(tǒng)計圖表,也有幾何類的、算式類的圖表,這些圖表都有一個重要的目標(biāo),就是鼓勵學(xué)生能夠從統(tǒng)計圖表中主動發(fā)現(xiàn)、獲取盡可能多的有用數(shù)據(jù)。
如上圖是六年級下冊總復(fù)習(xí)中的一個統(tǒng)計圖,這幅圖中蘊(yùn)含著豐富的信息,教學(xué)時可以著重從以下幾個方面引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)信息:
第一,讀出從統(tǒng)計圖中能直接看到的信息,比如單個數(shù)據(jù)的多少,統(tǒng)計圖的名稱和圖標(biāo)。引導(dǎo)學(xué)生分析:這是什么統(tǒng)計圖?圖中兩種不同顏色的條形分別表示什么?在條形圖上標(biāo)出數(shù)據(jù),說說兩個年級學(xué)生牙齒的健康情況。
第二,讀出經(jīng)過簡單推理能得到的信息,包括數(shù)據(jù)的比較(多少、倍數(shù)、百分比等)和數(shù)據(jù)的整體變化(最大、最小、平均情況、變化情況、偏差、極端數(shù)據(jù)等)。引導(dǎo)學(xué)生分析:兩個年級學(xué)生齲齒數(shù)為0,1,2,3,4的人數(shù)分別是多少?一年級學(xué)生一共有多少顆齲齒?六年級呢?兩個年級平均每人有多少顆齲齒?哪個年級學(xué)生的牙齒健康狀況好一些?
第三,對數(shù)據(jù)的解釋和預(yù)測,數(shù)據(jù)蘊(yùn)含著信息,不能只停留于表象,還要去思考、去解釋、去判斷、去預(yù)測,包括統(tǒng)計數(shù)據(jù)能否幫助我們解決其他問題、能否進(jìn)行預(yù)測,為什么會呈現(xiàn)這種情況等。在這個統(tǒng)計圖中,在對前面的一些數(shù)據(jù)進(jìn)行了解、計算、推理后,可以讓學(xué)生試著思考數(shù)據(jù)后面隱藏的信息,為什么六年級學(xué)生的牙齒健康狀況更好?一年級學(xué)生由于什么原因?qū)е卵例X健康狀況不好?你對一年級學(xué)生有什么建議?
六、縱橫對比——內(nèi)化數(shù)據(jù)運(yùn)算的法則
小學(xué)階段計算教學(xué)是重要的教學(xué)內(nèi)容,教學(xué)時自然離不開對數(shù)據(jù)的觀察與分析。教師要善于引導(dǎo)學(xué)生捕捉數(shù)據(jù)以及由數(shù)據(jù)組成的算式之間的聯(lián)系,對不同形式的算式進(jìn)行對比,從中發(fā)現(xiàn)共同之處,找到計算的規(guī)律,歸納出計算的法則,深化對計算法則的認(rèn)同與理解。
如教學(xué)三年級下冊“兩位數(shù)乘兩位數(shù)的筆算”時,學(xué)生有了預(yù)習(xí)的基礎(chǔ)后可通過以下的教學(xué)步驟達(dá)到對計算法則的深刻理解。
1.在對舊知復(fù)習(xí)回憶的基礎(chǔ)上,出示情境圖(略):每張學(xué)生票要62元,35位學(xué)生一共要多少元?
設(shè)問:怎么列式?(板書:62×35)交流:你能用什么方法算出得數(shù)呢?
得出板書:
62×5=310 先算買5張票要花的錢
62×30=1860 再算買30張票要花的錢
310+1860=2170 最后合起來就是一共要花的錢
這種分步計算的方法真不錯,就是寫的時候太麻煩!怎么辦呢?(列豎式)對,把這個計算過程簡化成豎式。
學(xué)生結(jié)合具體情境提出的分步計算正是豎式計算的算理,但形式過于繁瑣,可以引導(dǎo)學(xué)生產(chǎn)生豎式計算的需要。
2.學(xué)生交流豎式計算過程,引導(dǎo)學(xué)生思考:豎式計算的這三步實際上分別是剛才橫式算法中的哪一步?教師將橫式與豎式的每一步用箭頭對應(yīng):
62
×35
310 62×5=310
186 62×30=1860
2170 310+1860=2170
學(xué)生通過預(yù)習(xí)已了解了豎式計算的形式,為使學(xué)生掌握算理此環(huán)節(jié)可在教師的引導(dǎo)下,生生互動、師生互動,重點(diǎn)交流討論部分積的書寫位置以及為什么這樣寫,更與前面討論的橫式算法相聯(lián)系,用算理指導(dǎo)算法,用算法驗證算理,讓學(xué)生深刻理解掌握計算法則。
3.談話:兩位數(shù)乘兩位數(shù)用豎式計算非常簡潔,那古代人們又是怎么計算兩位數(shù)乘兩位數(shù)的呢?請同學(xué)們看一段介紹:(課件介紹“鋪地錦”的計算方法)
這種鋪地錦的計算方法看起來好像挺復(fù)雜的,其實它和我們今天學(xué)的豎式計算道理上是相通的。(課件展示:把豎式計算的兩個部分積分解為四個部分,并用不同色條標(biāo)出三種算法的聯(lián)系之處,如下圖)
“鋪地錦”是教材后面“你知道嗎?”介紹的內(nèi)容,這種方法與豎式方法以及橫式分步計算的方法在算理上是一致的,通過這三種計算方法的溝通與對比,學(xué)生將會更加深刻地理解算理,感受豎式算法的簡潔。
小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)就是要使學(xué)生對數(shù)據(jù)產(chǎn)生親切感,遇到實際問題時愿意去收集數(shù)據(jù),并經(jīng)歷處理數(shù)據(jù)、利用數(shù)據(jù)分析問題、獲取信息的過程,從而達(dá)到幫助解決問題的目的。只有這樣,才能真正地培養(yǎng)學(xué)生的“數(shù)據(jù)分析觀念”,培養(yǎng)學(xué)生的主體性,使學(xué)生的數(shù)學(xué)思想得到更全面的發(fā)展。