袁敬豐 陳金平
【摘要】數(shù)據分析觀念是《義務教育數(shù)學課程標準(2011年版)》的十大核心詞之一,它的內涵可以從知識技能、思想觀念、價值觀三個層面來把握。當前“統(tǒng)計”領域的教學更多地指向知識技能層面,而作為思想觀念和價值觀層面的“數(shù)據分析觀念”還未得到應有的重視。筆者嘗試以吳正憲老師執(zhí)教的“復式折線統(tǒng)計圖”一課,談談如何讓“數(shù)據分析觀念”成為課堂教學的核心。
【關鍵詞】數(shù)據分析觀念 課堂 核心
數(shù)據分析觀念的內涵可以從知識技能、思想觀念、價值觀三個層面來把握。知識技能主要包括能夠根據所求問題進行數(shù)據的收集、整理、描述和分析判斷。思想觀念指整體思想、隨機思想和相對思想。整體思想指要從總體上去觀察、分析數(shù)據,進行預測和判斷。隨機思想指認識不確定性的普遍存在。相對思想指統(tǒng)計方法與結果沒有簡單意義上的對與錯,只有哪個更合理。價值觀層面指在統(tǒng)計的過程中,培養(yǎng)學生尊重事實、用數(shù)據說話的科學精神。知識技能、思想觀念、價值觀在教學中應該相互滲透、三位一體。
當前“統(tǒng)計”領域的教學更多地指向知識技能層面,教師關注的是各類統(tǒng)計圖表的特點、要素;統(tǒng)計數(shù)據的分析停留在回答諸如“誰多”“誰少”這些淺層次的問題上。而作為思想觀念和價值觀層面的數(shù)據分析觀念還未成為課堂教學的核心?,F(xiàn)以吳正憲老師的“復式折線統(tǒng)計圖”一課為例,談談在“統(tǒng)計”類教學中如何培養(yǎng)學生的數(shù)據分析觀念,提升學生的數(shù)學核心素養(yǎng)。
一、問題情境,引發(fā)統(tǒng)計內需
師:我們五(1)班和五(2)班進行罰點球比賽,體育老師推薦了甲、乙、丙三個人,到底派誰去呢?
生1:我選甲。
生2:我選乙。
生3:甲、乙、丙都有可能,要看他們的水平。
師:那么,他選甲,那位同學選乙,你們就沒有什么想要問他們的嗎?
生4:你為什么選甲呢?
生1:我覺得甲實力強。
生5:你這樣說話,沒有任何依據,是在隨意地判斷。
生5:對的,沒有依據!
師:我們做任何一項決定,都應當有一定的?
生(齊):依據!
師:派誰去?你們想要什么依據?
生6:請這三個人每人踢10個球,看他們分別踢進去球的個數(shù)。
師:同意嗎?
生(齊):同意!
評析:小學生集體榮譽感強,喜歡發(fā)表自己的主張。課始,吳老師創(chuàng)設了一個與學生真實生活相聯(lián)系的情境:選罰點球的人。學生的積極性一下子被調動起來,開始憑感覺決斷。隨著生生互動以及吳老師的“他選甲,那位同學選乙,你們就沒有什么想要問他們的嗎?”這一指向依據的追問,讓選拔誰去罰點球這一生活問題轉換成了數(shù)學問題,用數(shù)據說話的意識在一部分學生中萌芽,漸漸地變成了全班同學的共識。數(shù)據呼之欲出!
二、經歷全程,充分感知數(shù)據
(一)根據統(tǒng)計表,第一次分析判斷
師:依據來了,你們會有怎樣的決定?(小組討論)
生1:我們選乙。
師:快問問他們。
生(齊):你們?yōu)槭裁催x乙?
生1:從他們各自進球的總數(shù)來看,乙最多,一共進23個球,所以我們選擇乙。
生2:我們小組算出了平均數(shù)。甲每天能進4個球,乙每天進球的個數(shù)比4個多一點,丙比3個多一點。我們也選乙!
生3:我們也覺得選乙,你們看乙進球的個數(shù)4、5、4、5、5很穩(wěn)定,上場比賽也要看心理素質的。
師:就這么決定讓乙去了?
評析:有效教學,首先要弄清楚學生已經知道了什么。在認識復式折線統(tǒng)計圖之前,學生已經學習了統(tǒng)計圖表的相關知識,具有了初步的分析數(shù)據的能力。本環(huán)節(jié),吳老師直接呈現(xiàn)統(tǒng)計表,讓學生觀察數(shù)據,思考、判斷,學生根據已有的經驗,初步判斷讓平均數(shù)最高的乙去罰點球。在這樣的情勢下,吳老師針對生3的思維火花順勢設疑,把學生的注意力轉移到觀察數(shù)據的變化趨勢上來,復式折線統(tǒng)計圖應運而生。
(二)自主探索,描述數(shù)據變化
師:接下來,我想請你們把這些零零散散的數(shù)據記錄在學習單上。如果你覺得學習單不夠,吳老師這里還有。(小組合作,需要的領取學習單)
師:記錄好了,可以到別的小組去看看,有沒有新的收獲。
師巡視,請一個小組記錄在黑板上。收集并展示不同的作品:條形統(tǒng)計圖、折線統(tǒng)計圖(描點)、折線統(tǒng)計圖(成品)。
師:這三種作品,都有你們自己的影子嗎?如果有不一樣的,可以送過來。
請每一個作品的作者帶著話筒走上來,你們可以互相交流、提問。
生1:我想問3號作品作者,你們作品中的這些線是做什么的?
生3:實線代表甲,虛線代表乙,紅線代表的是丙。
生1:2號作品我們不太看得懂。
生2:這個圓圈就表示甲星期一就到這個位置,星期二就在這。然后乙是三角形,丙是方框表示的。
生1:你們這樣做有點亂!這里的每一種圖形,我覺得可以像3號那樣串起來。
生2:對哦!謝謝你!
生4:我們也想給2號提點建議。你們應該在每一個符號旁邊先標上數(shù)據,再用線連起來。
生2:謝謝你的建議。
師:黑板上這個小組的同學,你們是怎么想的呢?
生5:我們是這樣想的,甲星期一進2個,就找到這個點。
師:星期五是7個。你們是怎么找到7的?
生5:6和8的中間就是7個。用白色粉筆把這些點連起來。這條白色的線就表示甲的情況。黃線是乙的,紅線是丙的。
生6:這樣我們就可以看到甲、乙、丙進球的一個趨勢圖。你們看,表示甲的那條線上上下下的,而丙處于一個不斷上升的趨勢。
師:這個趨勢,對你們做出決定有幫助嗎?(生思考)
評析:學生的學習,是教師引導下的知識再創(chuàng)造。面對學生的疑惑,吳老師沒有指令學生機械地去描點、連線,也沒有強調三個人要用三種不同的線,而是為學生提供了一張只有橫軸、縱軸的作業(yè)紙,讓學生自己創(chuàng)造。由于放手讓學生思考、操作,所以學生對數(shù)據的感知是充分的,思考是真實的。盡管有的作品還不夠完善,但都是學生們的“再創(chuàng)造”。經歷了這樣一個親近數(shù)據、描述數(shù)據的過程,學生們既見樹木,又見森林,零零散散的數(shù)據不再零散,而是一個整體。
(三)結合統(tǒng)計圖,第二次討論推斷
師:剛才我們根據三個人進球的總數(shù)量、平均數(shù),做出了抉擇?,F(xiàn)在,有了這樣的圖像,它會不會幫我們打開另一扇窗?(小組討論)
生1:我們小組現(xiàn)在推薦丙。因為甲的變化趨勢太大了。
師:你剛才說了一個詞,叫什么“勢”?
生1:趨勢!
師:趨勢啥意思?
生2:我覺得趨勢應該是一種變化的情況。
師:哦!就是一組數(shù)據變化的情況、狀態(tài)。(配合手勢)
師:請你們繼續(xù)說。
生1:丙雖然起點很低,但是經過一周的訓練,一直以一個上升的趨勢往上走,就是這條紅線。
師:讓我們把目光集中到這條紅線上。你們認為丙一直在逐漸地——
生1:上升。
師:所以你們小組對丙很有——
生1:信心。
師:他們選丙了!你們都選丙?
生3:但是,甲經過一周的訓練,最后他的成績比丙好啊。
師:你期待甲在真正的比賽中——
生3:踢出一個最好的成績。
師:不敢選甲,你們在擔心什么?
生4:甲的波動太大了!
師:同樣是看甲的數(shù)據,我們有了不同的聲音。有人覺得甲的數(shù)據大起大落,萬一踢到最少的呢?有沒有可能?
生(齊):有。
師:有人覺得甲很有可能——
生3:再多踢進去幾個。
生5:我們還是堅持選乙。丙是一個上升的趨勢,但是乙的每一次成績都不低于丙,而且還很穩(wěn)定。比賽中的正常發(fā)揮也是很重要的。
師:你選乙,是因為你發(fā)現(xiàn)乙在這里面最——
生6:最穩(wěn)定!
師:你是從哪看出來他最穩(wěn)定的?
生6:因為他的波動不超過1個球。(手指黃色的線)
師:大家看著這些數(shù)據和圖像,心中有些——
生:糾結。
生7:我覺得我們還應該看看五(2)班的選手。
師:他想到了五(2)班!知己知彼——
生(齊):百戰(zhàn)百勝。
評析:學生具有讓數(shù)據說話的意識,能從整體上把握數(shù)據的變化趨勢,并根據這個趨勢,進行推測、決斷,這是數(shù)據分析觀念的內核。本環(huán)節(jié),吳老師不僅關注學生根據圖像做出的選擇,更關注學生為什么這樣選擇。引導學生聚焦圖像,關注變化,緊扣數(shù)據陳述理由,課堂儼然成了辯論場。吳老師大巧若拙,適時追問,加深了學生對折線統(tǒng)計圖特點的感悟,也凸顯了數(shù)據分析觀念的整體性。在對不同選擇,特別是對甲的不同態(tài)度的討論中,學生初步體驗了數(shù)據的隨機性。在選誰都有可以的糾結中,學生體驗了數(shù)據的相對性。當有學生提出想要了解對手的情況時,說明學生的思維更全面、更合理了。
(四)統(tǒng)觀數(shù)據,再次理性分析
生1:我覺得這一周的數(shù)據有點少了,還想再看看新的成績。
師:當樣本比較小的時候,不太好做出判斷,可以收集更多的數(shù)據來佐證。一起來看看吧?。ǖ诙埽?/p>
師:我們把這組數(shù)據記錄在哪幅圖上?
生:折線統(tǒng)計圖,因為這樣更能看出它們的變化趨勢。
師:讓我們把這些數(shù)據接上去吧!(師生共同完成描點連線)
師:現(xiàn)在,你們準備做出怎樣的抉擇?(輕聲討論)
生2:我們小組統(tǒng)一都選丙。因為丙一直在上升。
生3:我們小組的意見不統(tǒng)一,他們選丙,我堅持選甲,甲最好的時候進過10個球。
生4:我們還是選乙,因為他一直比較穩(wěn)。
生5:我覺得大家說得都有道理,我還想再看看。
評析:統(tǒng)計的本質在歸納。通過樣本來描述、推斷總體,收集數(shù)據時就要考慮樣本能否較好地代表、反映總體。一組數(shù)據初見端倪,面對學生的三種選擇,只要言之有理,吳老師都予以充分的肯定,從而讓學生體會到,在處理同一個問題時,可能有不同的方法。但這又與學生已有的經驗“一個事情最好一個辦法”形成了沖突,要對更多的數(shù)據進行分析成為內需,期盼中教師呈現(xiàn)了第二組數(shù)據。學生進一步觀察、判斷,各抒己見。雖然,到最后還是沒選出誰去罰點球,但比之更重要的是學生的數(shù)據分析觀念已經建立。吳老師適時的追問和評價,滲透了隨機意識和相對意識,培養(yǎng)了學生尊重事實、堅持真理的精神。
(五)自我反思,完善認知結構
師:這樣的一組組數(shù)據,它們的變化趨勢,你們是從哪個圖中看出來的?
生(齊):折線統(tǒng)計圖。
師:此時,再看看自己的作品,你有什么想說的?
生1:我們組剛才要了三張圖,其實放在一張圖里就可以了。
師:這就是人們常說的——
生:復式折線統(tǒng)計圖。
師:你們見過嗎?
生2:在股市見過。
生3:在我爸爸工作的表格中見過。
生4:一個月的氣溫記錄也是這樣做的。
師:在生活中,你們見過這樣的折線統(tǒng)計圖,今天你們就想到了用它來記錄。那我們2號作品的孩子,此時不想說點什么嗎?
生6:我覺得我們沒有像他們那樣把點連起來,就看不出變化的趨勢了。
師:哦!連起來,這一組組數(shù)據就有了——
生:變化趨勢。
師:這正是折線統(tǒng)計圖的優(yōu)勢。
評析:“做過了,才真正理解。”正因為讓學生經歷了數(shù)據的整理、描述、分析、預測的過程,復式折線統(tǒng)計圖的特點和優(yōu)勢才真正成為學生自己的感悟。對于學生原創(chuàng)的作品,吳老師巧妙地延時評價,給了學生自我反思、調節(jié)、優(yōu)化的機會,體現(xiàn)了對學生的信任和尊重。
(六)課堂延伸,內生表格要素
師:把我們的板書拍個照片帶回家,給爸爸媽媽看看,他們看得明白嗎?
生1:不明白。我們應該給它添上一個標題。
師:對啊!數(shù)學是我們交流的工具??吹竭@個標題,爸爸媽媽就知道今天的事了。
生2:這里還要寫上制表日期和數(shù)據。
師:再看看這個白色的線表示——
生(齊):甲。
師:那還要在這里有說明,也就是圖例。這樣,一幅完整的復式折線統(tǒng)計圖就制作成功了。這幅圖的誕生是誰的功勞?
生(齊):我們!
師:同學們,數(shù)據會張開嘴巴說話,會給我們的判斷帶來依據。但是數(shù)據少的時候啊,也會讓我們無比糾結,所以,更多的時候需要大數(shù)據調研。當然,面對數(shù)據,不同的角度就有不同觀點,無關對錯,重要的是講出道理。
評析:面對不夠完善的學生自創(chuàng)的折線統(tǒng)計圖,教師創(chuàng)設了一個巧妙的情境,讓標題、數(shù)據、日期、圖例等復式折線統(tǒng)計圖要素在學生心中再生出來,學習像呼吸一樣自然。吳老師簡短的結束語,在學生的心里再次深埋下數(shù)據分析觀念的種子。
三、回顧總結 ,感悟數(shù)據價值
課后訪談:
師:折騰了一節(jié)課,讓你們白來了,咱們也沒選出個人來。
生(齊):沒白來!
師:今天這節(jié)課你最大的收獲是什么?
生1:數(shù)據是一種語言,它可以告訴我們很多信息。
生2:這樣的復式折線統(tǒng)計圖表達了一個數(shù)據變化的趨勢,看著這個折線統(tǒng)計圖,我們知道我們的選擇無關對錯,能說出自己的理由最重要。(全場爆發(fā)熱烈的掌聲)
生3:這節(jié)課通過我們的努力,讓原來不完善的統(tǒng)計圖逐漸完善起來。
師:除了會制作復式折線統(tǒng)計圖這個技術活,你還有什么新收獲?
生3:我還學會觀察了!開始我選甲,但是現(xiàn)在,我觀察數(shù)據,觀察數(shù)據的變化趨勢,覺得一切皆有可能!
生4:我一開始是制作成條形統(tǒng)計圖的,在學習的過程中,我不斷地去修正它,這個過程很難忘!(全場再次爆發(fā)熱烈的掌聲)
生5:我學會了從不同的角度看問題的方法!
師:很珍貴的體驗。其實,我們人類就是在對對錯錯中完成了新認識。
評析:回顧反思,是由經歷到經驗的橋梁。本環(huán)節(jié),吳老師引導學生“回頭看看”,重點關注學生是否能夠通過數(shù)學學會思維。從學生訪談中,我們欣喜地看到學生能體會到數(shù)據的作用;能依據數(shù)據的變化趨勢做出預測和判斷;能反思自己學習過程中的不足,具有初步的自我調節(jié)能力?!昂诵乃仞B(yǎng)”真正成為課堂的核心,這不正是我們所追尋的嗎?
【參考文獻】
[1]中華人民共和國教育部. 義務教育數(shù)學課程標準(2011年版)[M]. 北京: 北京師范大學出版社, 2012.
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[3]曹培英.小學數(shù)學統(tǒng)計與概率教學研究(一)[J].小學數(shù)學教育,2019(5).
[4]曹培英.小學數(shù)學統(tǒng)計與概率教學研究(二)[J].小學數(shù)學教育,2019(9).