吳駿 魏紅
數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)是學(xué)生應(yīng)具備的,能夠適應(yīng)終身發(fā)展和社會發(fā)展需要的必備數(shù)學(xué)品格和數(shù)學(xué)關(guān)鍵能力。核心素養(yǎng)是教學(xué)的精髓,數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中的落實是人們普遍關(guān)注的一個重要問題。核心素養(yǎng)的落地,主要通過教材和課堂教學(xué)來實現(xiàn),其中教材又具有重要的基礎(chǔ)性作用。教材是課程的載體,是落實課程標準的舉措和手段。核心素養(yǎng)往往不是顯性地在教材中呈現(xiàn),而是蘊含在教學(xué)內(nèi)容中。因此,分析小學(xué)數(shù)學(xué)教材中的數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)是一種基礎(chǔ)性的工作。本文選取人教修訂版小學(xué)數(shù)學(xué)教材中的“統(tǒng)計與概率”內(nèi)容,探討其中體現(xiàn)的數(shù)據(jù)分析觀念,為教師教學(xué)提供借鑒。
一、“統(tǒng)計與概率”內(nèi)容中的數(shù)據(jù)分析觀念
《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標準(2011年版)》指出,數(shù)據(jù)分析觀念包括:了解現(xiàn)實生活中有許多問題應(yīng)當先做調(diào)查研究,收集數(shù)據(jù),通過分析做出判斷,體會數(shù)據(jù)中蘊含的信息;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。數(shù)據(jù)分析是統(tǒng)計的核心。
結(jié)合小學(xué)生的年齡特征和認知水平,可以認為小學(xué)生的數(shù)據(jù)分析觀念主要體現(xiàn)在以下三個方面:經(jīng)歷調(diào)查研究的過程、了解數(shù)據(jù)分析的方法和體驗數(shù)據(jù)的隨機性。對人教版小學(xué)數(shù)學(xué)教材(修訂版)“統(tǒng)計與概率”內(nèi)容中的數(shù)據(jù)分析觀念進行統(tǒng)計,見表1所示。
從表1可以看出:
1.“統(tǒng)計與概率”教材中的內(nèi)容主要有:(1)按照一定的標準對事物進行分類,對數(shù)據(jù)進行收集和整理;(2)常用的圖表有復(fù)式統(tǒng)計表、條形統(tǒng)計圖、復(fù)式條形統(tǒng)計圖、折線統(tǒng)計圖、扇形統(tǒng)計圖、平均數(shù);(3)可能性。
2.隨著學(xué)生年齡的增長,數(shù)據(jù)分析觀念的水平由低層次向高層次發(fā)展。低段主要是經(jīng)歷調(diào)查研究的過程,中段根據(jù)問題的背景選擇合適的統(tǒng)計方法,高段通過數(shù)據(jù)分析體驗隨機性,以及稍復(fù)雜的分析方法。
3.數(shù)據(jù)分析觀念根植于學(xué)生的現(xiàn)實生活?!敖y(tǒng)計與概率”內(nèi)容的背景從學(xué)生的個人生活逐步過渡到社會生活。與學(xué)生個人生活經(jīng)歷相關(guān)的背景,簡稱“個人生活”,如氣球、游戲、校服等;屬于職業(yè)或者社會常識的背景,簡稱“公共常識”,如天氣、人口、校園等。
二、“統(tǒng)計與概率”內(nèi)容編排體現(xiàn)數(shù)據(jù)分析觀念
1.注重調(diào)查研究的過程。一年級下冊“分類與整理”內(nèi)容中,通過氣球分類和分組做游戲,學(xué)會用文字、圖畫、表格等整理數(shù)據(jù),為后續(xù)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計奠定基礎(chǔ)。二年級下冊“數(shù)據(jù)收集整理”內(nèi)容中,通過調(diào)查學(xué)生喜歡校服的顏色、選舉參加講故事大賽的同學(xué)這兩個活動,讓學(xué)生親自進行調(diào)查研究,經(jīng)歷數(shù)據(jù)的收集和整理過程,并做出分析判斷,感受到數(shù)據(jù)中蘊含的信息。此外,在中、高年級教材中,仍然注重學(xué)生經(jīng)歷收集整理數(shù)據(jù)的過程,如三年級下冊“復(fù)式統(tǒng)計表”內(nèi)容中,讓學(xué)生統(tǒng)計本班學(xué)生最喜歡的活動,并列表表示;四年級上冊“條形統(tǒng)計圖”內(nèi)容中,讓學(xué)生統(tǒng)計本班同學(xué)出生的月份,并用表格的形式整理(見圖1);四年級下冊“平均數(shù)”內(nèi)容中,讓學(xué)生分組收集礦泉水瓶,計算平均每組收集的個數(shù)。
2.探索數(shù)據(jù)分析的方法。在對數(shù)據(jù)進行分析時,應(yīng)根據(jù)問題的背景選擇合適的分析方法,體現(xiàn)數(shù)據(jù)分析方法的特性,使得數(shù)據(jù)呈現(xiàn)更加清晰、直觀和有效。三年級下冊“復(fù)式統(tǒng)計表”內(nèi)容中,用兩個表格分別統(tǒng)計了男、女生最喜歡的活動后,引導(dǎo)學(xué)生探索如何把兩個表合成一個表,從而得到復(fù)式統(tǒng)計表;四年級上冊“條形統(tǒng)計圖”內(nèi)容中,探索如何清楚地把北京某月的天氣情況表示出來,結(jié)果發(fā)現(xiàn)條形統(tǒng)計圖更為清楚和直觀地表示數(shù)據(jù)的大?。ㄒ妶D2);四年級下冊“平均數(shù)”內(nèi)容中,通過探究發(fā)現(xiàn),在各組人數(shù)不等的情況下,用平均數(shù)表示各組的數(shù)據(jù)更好;五年級下冊“折線統(tǒng)計圖”和六年級上冊“扇形統(tǒng)計圖”內(nèi)容中,通過對比,發(fā)現(xiàn)折線統(tǒng)計圖比條形統(tǒng)計圖能更好地表示數(shù)據(jù)的發(fā)展趨勢,扇形統(tǒng)計圖比表格能更好地表示各部分數(shù)量與總數(shù)之間的關(guān)系。
3.凸顯數(shù)據(jù)的隨機性。隨機性具有兩個特征:一是單個事件具有不確定性,二是大量重復(fù)試驗事件又表現(xiàn)出一定的規(guī)律性。對于小學(xué)生而言,隨機性的學(xué)習(xí)還是比較困難的,教材把“可能性”這個內(nèi)容安排在高年級學(xué)習(xí),這與皮亞杰關(guān)于兒童認知發(fā)展階段的觀點是一致的。教材設(shè)計了抽卡片、摸棋子、摸球三個活動,不是通過概率來體驗事件發(fā)生的隨機性,而是通過引導(dǎo)學(xué)生統(tǒng)計數(shù)據(jù),運用數(shù)據(jù)來體驗隨機性(見圖3),這是在數(shù)據(jù)分析的過程中自然發(fā)生的,符合學(xué)生的認知規(guī)律。
三、教學(xué)建議
根據(jù)上述教材分析,對于在教學(xué)中落實數(shù)據(jù)分析觀念提出如下建議:
1.開展數(shù)學(xué)活動,讓學(xué)生經(jīng)歷調(diào)查研究的過程。數(shù)學(xué)教學(xué)是數(shù)學(xué)活動的教學(xué),數(shù)學(xué)活動是學(xué)生學(xué)習(xí)、探索、掌握和應(yīng)用數(shù)學(xué)知識的過程。在教學(xué)中,教師要結(jié)合學(xué)生的實際,盡可能多地將教學(xué)內(nèi)容設(shè)計為學(xué)生參與的活動形式,讓學(xué)生知道調(diào)查研究的必要性,并親身經(jīng)歷數(shù)據(jù)的收集、整理和分析過程。讓學(xué)生在自主探索、合作交流中獲取相關(guān)知識,培養(yǎng)能力和素養(yǎng)。
2.聯(lián)系現(xiàn)實生活,使學(xué)生能根據(jù)問題的不同背景選擇合適的統(tǒng)計方法。小學(xué)數(shù)學(xué)是一種日常生活的數(shù)學(xué),兒童是從自己的生活實踐開始逐步認識數(shù)學(xué)的。在教學(xué)中,教師要培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題的意識,讓學(xué)生收集與他們現(xiàn)實生活緊密相關(guān)的素材,學(xué)會根據(jù)實際問題設(shè)計調(diào)查表,選擇恰當?shù)慕y(tǒng)計方法進行數(shù)據(jù)整理和分析,用統(tǒng)計方法解決現(xiàn)實生活問題。
3.感知隨機想象,發(fā)展學(xué)生統(tǒng)計思維。統(tǒng)計是用于研究大量數(shù)量差異,從中得出簡單事實的方法。從大量,得共相;由已知,測未知。日常生活中有大量的隨機現(xiàn)象,在教學(xué)中,教師要有意識培養(yǎng)學(xué)生從龐大、復(fù)雜的數(shù)據(jù)中提取有用信息的能力,培養(yǎng)學(xué)生使用簡潔明了的圖形呈現(xiàn)數(shù)據(jù)的能力,以及通過圖表中的數(shù)據(jù)信息對事物進行簡單推斷的能力。