【摘 要】小學(xué)教學(xué)“統(tǒng)計(jì)與概率”內(nèi)容領(lǐng)域的核心素養(yǎng)應(yīng)該指向數(shù)據(jù)分析觀念,數(shù)據(jù)分析體現(xiàn)的是歸納思維,有利于培養(yǎng)學(xué)生的合情推理能力。第二學(xué)段“統(tǒng)計(jì)與概率”的教學(xué)目標(biāo)表現(xiàn)為:經(jīng)歷統(tǒng)計(jì)活動(dòng)全過程,掌握統(tǒng)計(jì)方法,體會(huì)統(tǒng)計(jì)方法的合理性;借助圖表分析,體會(huì)數(shù)據(jù)中蘊(yùn)含信息,發(fā)展學(xué)生的推理能力;體會(huì)數(shù)據(jù)的隨機(jī)性,感悟不確定數(shù)學(xué)的思維方式;培養(yǎng)親近數(shù)據(jù)的情感和使用數(shù)據(jù)的意識(shí),體驗(yàn)“用數(shù)據(jù)說話”的理性精神。
【關(guān)鍵詞】統(tǒng)計(jì)與概率;教學(xué)目標(biāo);數(shù)據(jù)分析觀念
【中圖分類號(hào)】G623.5 【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A 【文章編號(hào)】1005-6009(2018)09-0047-03
【作者簡(jiǎn)介】王琴,江蘇省揚(yáng)州市花園小學(xué)(江蘇揚(yáng)州,225002)教師,一級(jí)教師,揚(yáng)州市中青年教學(xué)骨干。
“統(tǒng)計(jì)與概率”內(nèi)容領(lǐng)域的核心素養(yǎng)應(yīng)該指向數(shù)據(jù)分析觀念。數(shù)據(jù)分析體現(xiàn)的是歸納思維,對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生的推理能力,特別是合情推理能力具有獨(dú)特的價(jià)值。本文試從第二學(xué)段“統(tǒng)計(jì)與概率”的教學(xué)目標(biāo)入手,談?wù)勗鯓泳劢埂敖y(tǒng)計(jì)與概率”的核心素養(yǎng)——數(shù)據(jù)分析觀念,進(jìn)而發(fā)揮數(shù)據(jù)分析對(duì)于發(fā)展學(xué)生的推理能力的價(jià)值。
一、經(jīng)歷統(tǒng)計(jì)過程,掌握統(tǒng)計(jì)方法,體會(huì)統(tǒng)計(jì)方法的合理性
用統(tǒng)計(jì)的方法解決問題一般包括三個(gè)步驟:依據(jù)問題收集數(shù)據(jù);根據(jù)需要整理和描述數(shù)據(jù);分析數(shù)據(jù)并做出推斷或決策?!敖y(tǒng)計(jì)與概率”的教學(xué)就應(yīng)展現(xiàn)這樣的過程,只有經(jīng)歷統(tǒng)計(jì)活動(dòng)的全過程,才能在掌握、理解和體會(huì)統(tǒng)計(jì)方法的同時(shí)發(fā)展學(xué)生的合情推理能力。
1.掌握基本的收集數(shù)據(jù)的方法。
《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2011年版)》(以下簡(jiǎn)稱“新課標(biāo)”)在第二學(xué)段提出:“會(huì)根據(jù)實(shí)際問題設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的調(diào)查表,能選擇適當(dāng)?shù)姆椒ǎㄈ缯{(diào)查、試驗(yàn)、測(cè)量)收集數(shù)據(jù)……能從報(bào)紙雜志、電視等媒體中,有意識(shí)地獲得一些數(shù)據(jù)信息?!苯鉀Q第二學(xué)段的許多問題,僅用調(diào)查和測(cè)量很難解決,這就需要豐富收集數(shù)據(jù)的方法。而試驗(yàn)既是收集數(shù)據(jù)的重要方法,又切合學(xué)生的心理特點(diǎn)。查閱資料也是間接獲得數(shù)據(jù)的方法。隨著社會(huì)的發(fā)展,人類正進(jìn)入數(shù)據(jù)時(shí)代,能否從報(bào)紙雜志、電視等媒體上通過查閱相關(guān)資料收集數(shù)據(jù),是數(shù)據(jù)意識(shí)的重要表現(xiàn)。
2.掌握基本的整理數(shù)據(jù)的方法。
在收集數(shù)據(jù)以后,需要對(duì)已有數(shù)據(jù)進(jìn)行整理,整理數(shù)據(jù)的方式主要有分類、排序、分組、計(jì)數(shù)和編碼等。進(jìn)入第二學(xué)段,側(cè)重引導(dǎo)學(xué)生利用他們已有的整理數(shù)據(jù)的經(jīng)驗(yàn)開展分段整理的活動(dòng),學(xué)會(huì)把一組數(shù)據(jù)按大小分成若干段,分段進(jìn)行統(tǒng)計(jì),獲得各段的數(shù)據(jù)。
3.掌握基本的描述數(shù)據(jù)的方法。
描述數(shù)據(jù)的方式是多樣的,常用的有文字、圖形、統(tǒng)計(jì)圖、表以及統(tǒng)計(jì)量等。根據(jù)新課標(biāo)對(duì)第二學(xué)段關(guān)于描述數(shù)據(jù)的方法的相關(guān)要求,教學(xué)中要把握兩點(diǎn):一是掌握統(tǒng)計(jì)圖表描述數(shù)據(jù)的方法。學(xué)習(xí)統(tǒng)計(jì)圖表是為了直觀有效地描述數(shù)據(jù),并借助圖表對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行簡(jiǎn)單的分析。二是掌握統(tǒng)計(jì)量描述數(shù)據(jù)的方法,第二學(xué)段只學(xué)習(xí)一種統(tǒng)計(jì)量——平均數(shù),理解平均數(shù)的統(tǒng)計(jì)意義是教學(xué)的關(guān)鍵。
4.掌握基本的分析數(shù)據(jù)的方法。
分析數(shù)據(jù)主要指根據(jù)數(shù)據(jù)做出判斷、推斷、預(yù)測(cè)、決策等,并能根據(jù)數(shù)據(jù)分析、解決生活中的實(shí)際問題。在第一學(xué)段的基礎(chǔ)上,新課標(biāo)在第二學(xué)段提出“能解釋統(tǒng)計(jì)結(jié)果,根據(jù)結(jié)果做出簡(jiǎn)單的判斷和預(yù)測(cè),并能進(jìn)行交流”。由此,第二學(xué)段更加側(cè)重關(guān)注數(shù)據(jù)整體和從不同角度進(jìn)行分析,并做出簡(jiǎn)單的判斷和預(yù)測(cè)。分析數(shù)據(jù)既要關(guān)注個(gè)別數(shù)據(jù)也要關(guān)注數(shù)據(jù)整體。教學(xué)中可以通過“從圖表中能看出什么?還能看出什么?又想到什么”等問題的引導(dǎo)來幫助學(xué)生既關(guān)注到個(gè)別數(shù)據(jù),又能從數(shù)據(jù)間的聯(lián)系及數(shù)據(jù)整體上做出分析和解讀,進(jìn)而做出簡(jiǎn)單的判斷和預(yù)測(cè)。
5.體會(huì)統(tǒng)計(jì)方法的合理性。
數(shù)據(jù)分析方法沒有對(duì)錯(cuò)之分,只有優(yōu)劣之別。統(tǒng)計(jì)方法是否合理,有兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn):一是能不能獲取“好”數(shù)據(jù),二是呈現(xiàn)數(shù)據(jù)是不是簡(jiǎn)單。例如:使用某種統(tǒng)計(jì)圖表來描述數(shù)據(jù)都有其合理性所在。以復(fù)式折線統(tǒng)計(jì)圖為例,教學(xué)時(shí)要通過對(duì)比,讓學(xué)生體會(huì)到“單式折線圖只呈現(xiàn)一組數(shù)據(jù)及其變化情況,復(fù)式折線圖不僅能同時(shí)表達(dá)兩組數(shù)據(jù)以及各組數(shù)據(jù)的變化態(tài)勢(shì),而且便于比較兩組數(shù)據(jù),進(jìn)而開展深層次的數(shù)據(jù)分析活動(dòng)”,從而體會(huì)復(fù)式折線統(tǒng)計(jì)圖的特點(diǎn)。
二、借助圖表分析,體會(huì)數(shù)據(jù)中蘊(yùn)含信息,發(fā)展學(xué)生的推理能力
讀圖的本質(zhì)就是了解數(shù)據(jù)中蘊(yùn)含的信息,新課標(biāo)在第二學(xué)段結(jié)合統(tǒng)計(jì)圖表的教學(xué),對(duì)讀圖能力提出了明確要求:能從報(bào)紙雜志、電視等媒體中,有意識(shí)地獲得一些數(shù)據(jù)信息,并能讀懂簡(jiǎn)單的統(tǒng)計(jì)圖表。讀圖包括兩個(gè)要素:一是能從數(shù)據(jù)中提取信息;二是通過數(shù)據(jù)進(jìn)行推斷。本學(xué)段要結(jié)合統(tǒng)計(jì)圖表的教學(xué)強(qiáng)化圖表分析,盡可能地捕捉有用信息,并做出推斷和預(yù)測(cè),進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生根據(jù)信息進(jìn)行合情推理的能力。具體而言,可以從三個(gè)層次展開。
1.通過觀察和思考,從對(duì)數(shù)據(jù)本身的讀取中提取信息。
統(tǒng)計(jì)圖表中包含豐富的信息,對(duì)數(shù)據(jù)本身的讀取即從圖表中可以明顯看出的問題是第一層次的解讀,也是淺層次的解讀。例如:教學(xué)蘇教版四上“統(tǒng)計(jì)表和條形統(tǒng)計(jì)圖(一)”例1,在認(rèn)識(shí)了條形統(tǒng)計(jì)圖之后可以給出問題:“條形統(tǒng)計(jì)圖中每格的高度表示幾人?根據(jù)條形統(tǒng)計(jì)圖,你還能知道什么?”
2.引導(dǎo)學(xué)生通過比較和計(jì)算,從對(duì)數(shù)據(jù)之間的讀取中豐富信息。
數(shù)據(jù)之間的讀取主要有兩種方式:一種是找出極端數(shù)據(jù)(如最好、最高、最小等);一種是對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加減乘除等計(jì)算處理。比較和計(jì)算是讀取數(shù)據(jù)的主要途徑,也是讀圖能力的重要方面。例如:教學(xué)蘇教版六下“扇形統(tǒng)計(jì)圖”,從數(shù)據(jù)本身讀取信息后,教師可以引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)已知的百分比算出每一種地形的面積。學(xué)生通過計(jì)算體會(huì)到扇形統(tǒng)計(jì)圖不直接給出各個(gè)部分的數(shù)量,但可以通過計(jì)算求出各個(gè)部分的數(shù)量,這就進(jìn)一步體驗(yàn)了扇形統(tǒng)計(jì)圖的特點(diǎn)。
3.引導(dǎo)學(xué)生通過推斷和預(yù)測(cè),從對(duì)數(shù)據(jù)之外的讀取中解決問題。
推斷和預(yù)測(cè)是數(shù)據(jù)分析能力中最為重要的方面。可以說,數(shù)據(jù)分析活動(dòng)的最終目的就是得到一定的結(jié)論。經(jīng)過對(duì)數(shù)據(jù)的描述,數(shù)據(jù)背后所隱藏的信息已經(jīng)有了形象直觀的呈現(xiàn),而接下來我們要做的就是把它們“翻譯”出來。結(jié)合統(tǒng)計(jì)圖表的教學(xué),應(yīng)該把推斷和預(yù)測(cè)作為活動(dòng)的重要組成部分。教學(xué)“扇形統(tǒng)計(jì)圖”,可以配合例1的“練一練”給出兩幅扇形統(tǒng)計(jì)圖,引導(dǎo)學(xué)生思考交流“(從圖中)能知道什么?想到什么?”前一個(gè)屬于知識(shí)范圍的問題,后一個(gè)則屬于思想性的問題;前一個(gè)是對(duì)數(shù)據(jù)之間的讀取,后一個(gè)則是對(duì)數(shù)據(jù)之外的解讀。
三、體會(huì)數(shù)據(jù)的隨機(jī)性,感悟不確定數(shù)學(xué)的思維方式
對(duì)于數(shù)據(jù)的隨機(jī)性,新課標(biāo)在第二學(xué)段提出了兩點(diǎn)要求:一是在具體情境中,通過實(shí)例感受簡(jiǎn)單的隨機(jī)現(xiàn)象;能列出簡(jiǎn)單的隨機(jī)現(xiàn)象中所有可能發(fā)生的結(jié)果。二是通過試驗(yàn)、游戲等活動(dòng),感受隨機(jī)現(xiàn)象結(jié)果發(fā)生的可能性是有大有小的,能對(duì)一些隨機(jī)現(xiàn)象發(fā)生的可能性大小進(jìn)行定性描述,并能進(jìn)行交流。具體來說要把握兩點(diǎn):
1.在經(jīng)歷統(tǒng)計(jì)活動(dòng)過程中體會(huì)數(shù)據(jù)的隨機(jī)性。
數(shù)據(jù)的隨機(jī)性有兩層含義:一是對(duì)于同樣的事情每次收集到的數(shù)據(jù)可能會(huì)是不同的;二是只要有足夠的數(shù)據(jù)就有可能從中發(fā)現(xiàn)規(guī)律。小學(xué)生對(duì)數(shù)據(jù)隨機(jī)性的體驗(yàn)是內(nèi)隱的,主要在收集、整理和分析數(shù)據(jù)的過程中得以實(shí)現(xiàn)。在教學(xué)中,可以從兩個(gè)方面來進(jìn)一步體會(huì)數(shù)據(jù)的隨機(jī)性:一是基于數(shù)據(jù)進(jìn)行的簡(jiǎn)單推斷和預(yù)測(cè)是合乎情理的,但不一定正確。要實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo),需要精心組織數(shù)學(xué)活動(dòng):既要?jiǎng)?chuàng)設(shè)有趣的教學(xué)情境,激發(fā)學(xué)生開展數(shù)據(jù)推斷活動(dòng)的需求;又要交流不同的推斷方法,讓學(xué)生體會(huì)到需要根據(jù)數(shù)據(jù)進(jìn)行推斷;還要將真實(shí)數(shù)據(jù)與推斷數(shù)據(jù)進(jìn)行比較。二是結(jié)合“可能性”的學(xué)習(xí)感受數(shù)據(jù)對(duì)于發(fā)現(xiàn)規(guī)律的價(jià)值。
2.在可能性學(xué)習(xí)活動(dòng)中體會(huì)不確定的數(shù)學(xué)思維方式。
隨機(jī)思想和統(tǒng)計(jì)觀念在培養(yǎng)學(xué)生成為現(xiàn)代人方面具有特殊的作用。在某種意義上,統(tǒng)計(jì)研究的是不確定性數(shù)學(xué)。這種不確定的顯著特點(diǎn)就是歸納思維。讓學(xué)生在數(shù)據(jù)抽樣過程中體會(huì)不確定性:一是要按照隨機(jī)性原則抽取樣本數(shù)據(jù);二是受觀察角度、測(cè)量工具、觀察時(shí)間等多種因素的影響,獲得的數(shù)據(jù)往往也是不確定的。由樣本推斷總體的過程屬于歸納性的推理,其結(jié)果自然也帶有一定的隨機(jī)性。蘇教版四上練習(xí)八第7題,從一箱橘子(共50個(gè))里任取5個(gè),測(cè)量每個(gè)橘子的質(zhì)量,再算出平均每個(gè)橘子重多少克,最后推算這箱橘子大約重多少克。這里就滲透了“隨機(jī)抽樣”(總體中任取5個(gè))以及“從部分推出整體”(由5個(gè)橘子的平均質(zhì)量推算50個(gè)橘子的總質(zhì)量)的思想方法。
四、培養(yǎng)親近數(shù)據(jù)的情感和使用數(shù)據(jù)的意識(shí),體驗(yàn)“用數(shù)據(jù)說話”的理性精神
從情感態(tài)度的角度來分析“統(tǒng)計(jì)與概率”這一領(lǐng)域的教學(xué)目標(biāo),其更多指向的是學(xué)生的數(shù)據(jù)意識(shí),體現(xiàn)在解決問題時(shí)想到用數(shù)據(jù)、愿意親近數(shù)據(jù),以及通過數(shù)據(jù)來分析問題的習(xí)慣。這些課程目標(biāo)的實(shí)現(xiàn),要從三個(gè)方面做出努力:一是增強(qiáng)用數(shù)據(jù)分析問題的敏銳性。用數(shù)據(jù)分析問題的敏銳性表現(xiàn)在當(dāng)學(xué)生獨(dú)立面對(duì)問題時(shí),能夠想到嘗試收集數(shù)據(jù)去解決問題,這是數(shù)據(jù)分析觀念的精髓。二是展開統(tǒng)計(jì)過程,體驗(yàn)“用數(shù)據(jù)說話”的價(jià)值。教材受篇幅局限,很難把學(xué)生收集數(shù)據(jù)、整理數(shù)據(jù)的全過程完整地表達(dá)出來,在實(shí)際教學(xué)中,教師要以數(shù)據(jù)意識(shí)和“用數(shù)據(jù)說話”為教學(xué)追求,引導(dǎo)學(xué)生具體展開統(tǒng)計(jì)的過程。三是培養(yǎng)學(xué)生學(xué)會(huì)思考、學(xué)會(huì)做事也應(yīng)是“統(tǒng)計(jì)與概率”的教學(xué)目標(biāo)。比如:能夠自己去發(fā)現(xiàn)和提出一些問題;意識(shí)到有些事情需要調(diào)查研究,樹立實(shí)事求是的態(tài)度;能從已有數(shù)據(jù)中歸納出有用的結(jié)論;能以理性的態(tài)度來對(duì)待隨機(jī)事件。
數(shù)據(jù)分析觀念的形成是一個(gè)不斷積累的過程,也是學(xué)生推理能力不斷發(fā)展和提升的過程,教師在教學(xué)中應(yīng)緊扣數(shù)據(jù)分析這一核心,讓學(xué)生的推理能力在多樣的活動(dòng)中得到培養(yǎng)與提升。
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