殷世新(甘肅省武威市涼州區(qū)西營(yíng)鎮(zhèn)西營(yíng)九年制學(xué)校)
課程改革要求教師按照學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)要求組織課堂教學(xué)。數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)包括數(shù)學(xué)抽象、邏輯推理、數(shù)學(xué)建模、數(shù)學(xué)運(yùn)算、直觀(guān)想象、數(shù)據(jù)分析,初中數(shù)學(xué)課程的各個(gè)板塊都要圍繞這六個(gè)維度展開(kāi)教學(xué)。概率統(tǒng)計(jì)在實(shí)際生活中的應(yīng)用較為廣泛,相關(guān)數(shù)學(xué)問(wèn)題對(duì)學(xué)生辯證思維的訓(xùn)練十分有效,是初中數(shù)學(xué)課程中獨(dú)具特色的一部分。在新時(shí)代教育背景下,教師要解決概率統(tǒng)計(jì)教學(xué)中存在的問(wèn)題,注重對(duì)學(xué)生計(jì)算能力、邏輯能力和空間概念的培養(yǎng),促使學(xué)生用數(shù)學(xué)眼光看待現(xiàn)實(shí)生活問(wèn)題。
概率統(tǒng)計(jì)的教學(xué)容易使學(xué)生陷入無(wú)窮無(wú)盡的計(jì)算中,而忽視了對(duì)問(wèn)題情境的解讀,導(dǎo)致學(xué)生不了解問(wèn)題的內(nèi)部邏輯,只是在套用已知的計(jì)算公式進(jìn)行計(jì)算。這種機(jī)械的練習(xí)形式,不利于學(xué)生思維能力的發(fā)展和學(xué)習(xí)興趣的提升。
很多數(shù)學(xué)教師認(rèn)為概率統(tǒng)計(jì)部分的教學(xué)內(nèi)容比較直觀(guān),習(xí)慣于指導(dǎo)學(xué)生獨(dú)立完成概率統(tǒng)計(jì)學(xué)習(xí)任務(wù),導(dǎo)致學(xué)生缺乏足夠的合作交流機(jī)會(huì)。長(zhǎng)此以往,學(xué)生的溝通合作能力得不到提升,在遇到復(fù)雜問(wèn)題時(shí)很難與同伴進(jìn)行有效溝通。
在初中數(shù)學(xué)課程中,概率統(tǒng)計(jì)的重要性常常被教師忽視,很多教師也從未設(shè)計(jì)過(guò)與概率統(tǒng)計(jì)相關(guān)的綜合實(shí)踐活動(dòng),學(xué)生只能通過(guò)書(shū)面學(xué)習(xí)了解概率統(tǒng)計(jì)知識(shí)的應(yīng)用原理與方法,并沒(méi)有在實(shí)際動(dòng)手操作中進(jìn)行驗(yàn)證,導(dǎo)致其概率統(tǒng)計(jì)思維的發(fā)展并不均衡。
概率統(tǒng)計(jì)圍繞一組數(shù)據(jù)展開(kāi)推測(cè),運(yùn)用數(shù)學(xué)方法揭示現(xiàn)實(shí)問(wèn)題的規(guī)律,從而對(duì)實(shí)際生活產(chǎn)生指導(dǎo)作用。由此可見(jiàn),概率統(tǒng)計(jì)研究的數(shù)據(jù)并非憑空產(chǎn)生,而是從實(shí)際生活中抽象而來(lái)的。教師要嘗試解讀問(wèn)題背景,使學(xué)生在數(shù)學(xué)計(jì)算之余,積累其他領(lǐng)域的研究經(jīng)驗(yàn),達(dá)到開(kāi)闊學(xué)生學(xué)習(xí)視野、激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的目的。
例如,人教版《義務(wù)教育教科書(shū)·數(shù)學(xué)》(以下統(tǒng)稱(chēng)“教材”)八年級(jí)下冊(cè)“數(shù)據(jù)的集中趨勢(shì)”為學(xué)生介紹了使用平均數(shù)、中位數(shù)和眾數(shù)評(píng)估樣本的方法。為了讓學(xué)生更好地理解相關(guān)概念,教師可以設(shè)計(jì)問(wèn)題背景,讓學(xué)生認(rèn)可數(shù)據(jù)分析的合理性。在講解“平均數(shù)在數(shù)據(jù)分析中的實(shí)際價(jià)值”時(shí),教師提出如下問(wèn)題。
在英語(yǔ)競(jìng)賽中,學(xué)校分別對(duì)參賽者的聽(tīng)力水平、口語(yǔ)水平、閱讀能力和寫(xiě)作能力進(jìn)行測(cè)試,各項(xiàng)測(cè)試的滿(mǎn)分均為100分。甲的各項(xiàng)得分為75,80,96,88;乙的各項(xiàng)得分為90,87,80,83,現(xiàn)在想要從甲、乙中選出綜合能力較強(qiáng)的一人,應(yīng)該如何選擇?
經(jīng)過(guò)計(jì)算,學(xué)生得出甲的平均成績(jī)?yōu)?75+80+96+88)÷4=84.75,乙的平均成績(jī)?yōu)? 9 0+87+80+83)÷4=85。由此可見(jiàn),盡管甲在閱讀中的單項(xiàng)得分很突出,但是乙的綜合能力強(qiáng)于甲。
在上述問(wèn)題中,參賽者的聽(tīng)力水平、口語(yǔ)水平、閱讀能力和寫(xiě)作能力被視為同等重要,所以通過(guò)取平均值便可以推斷出參賽者各自的綜合能力。教師可以基于這一問(wèn)題讓學(xué)生發(fā)散思維,思考如果這是一次以閱讀為主的競(jìng)賽,四項(xiàng)成績(jī)?cè)u(píng)分按照1∶1∶2∶1的比例納入總成績(jī),應(yīng)該如何計(jì)算。
通過(guò)引入生活中常見(jiàn)的情境,教師為概率統(tǒng)計(jì)問(wèn)題制作了精美的“外衣”,促使學(xué)生帶著濃厚的興趣參與到數(shù)據(jù)分析中。
與數(shù)學(xué)課程的其他板塊相比,概率統(tǒng)計(jì)與現(xiàn)實(shí)生活的結(jié)合程度更高。在分析相關(guān)問(wèn)題時(shí),學(xué)生要深入到問(wèn)題背景中尋找數(shù)據(jù)之間的邏輯關(guān)系,并根據(jù)數(shù)據(jù)的具體情況選擇合適的統(tǒng)計(jì)方法。這一步驟的難度較大,學(xué)生一旦選擇錯(cuò)誤的方法或遺漏關(guān)鍵數(shù)據(jù)就會(huì)導(dǎo)致計(jì)算失敗,而小組合作學(xué)習(xí)便于學(xué)生集思廣益,能夠降低錯(cuò)誤選擇的發(fā)生概率,使學(xué)生更加順利地完成學(xué)習(xí)任務(wù)。因此,在組織學(xué)生研究比較復(fù)雜的概率統(tǒng)計(jì)問(wèn)題時(shí),教師不妨采取小組分工合作的方式,鼓勵(lì)學(xué)生通過(guò)組內(nèi)討論確定統(tǒng)計(jì)方案,并以較高的效率得出結(jié)果。
例如,教材九年級(jí)上冊(cè)“概率與中獎(jiǎng)”是一個(gè)十分有趣的思考問(wèn)題。日常生活中有各種各樣的抽獎(jiǎng)活動(dòng),教師可以組織學(xué)生通過(guò)小組分工合作的方式對(duì)生活中主要的抽獎(jiǎng)活動(dòng)進(jìn)行概率統(tǒng)計(jì)分析。在小組合作過(guò)程中,每名成員可以按照個(gè)人喜好選擇調(diào)查“大樂(lè)透”“雙色球”“刮刮樂(lè)”等常見(jiàn)彩票的一種,通過(guò)閱讀規(guī)則計(jì)算各個(gè)獎(jiǎng)項(xiàng)的中獎(jiǎng)概率,并思考“概率”與“中獎(jiǎng)”之間的關(guān)系,分析其中的確定性與不確定性。在分工調(diào)查結(jié)束后,小組成員在討論環(huán)節(jié)介紹各自的調(diào)查結(jié)果,討論是否存在一種必然會(huì)中獎(jiǎng)的抽獎(jiǎng)模式,在得到否定的答案后,學(xué)會(huì)理性看待生活中的概率性中獎(jiǎng)事件。通過(guò)合作交流,學(xué)生在較短時(shí)間內(nèi)完成了多個(gè)概率統(tǒng)計(jì)與分析的任務(wù),并積累了相應(yīng)的生活經(jīng)驗(yàn)。
概率統(tǒng)計(jì)將復(fù)雜的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題抽象為數(shù)據(jù),需要學(xué)生利用統(tǒng)計(jì)思維加以解決。在學(xué)習(xí)概率統(tǒng)計(jì)時(shí),學(xué)生不能僅關(guān)注計(jì)算公式與統(tǒng)計(jì)方法,還要思考數(shù)據(jù)的來(lái)源,以及數(shù)據(jù)代表的實(shí)際意義,這樣才能將數(shù)學(xué)知識(shí)應(yīng)用于現(xiàn)實(shí)生活中。然而,教材中提供的概率統(tǒng)計(jì)問(wèn)題往往不具備動(dòng)手實(shí)踐的空間,如果想高效培養(yǎng)學(xué)生的統(tǒng)計(jì)思維,教師則需要適當(dāng)設(shè)計(jì)動(dòng)手實(shí)踐活動(dòng),讓學(xué)生從收集數(shù)據(jù)做起,深入體會(huì)概率統(tǒng)計(jì)的完整過(guò)程。
例如,教材七年級(jí)下冊(cè)“數(shù)據(jù)的收集、整理與描述”這節(jié)課通過(guò)展示各個(gè)領(lǐng)域涉及的統(tǒng)計(jì)學(xué)案例,為學(xué)生介紹數(shù)據(jù)收集、整理與描述的方法,讓學(xué)生通過(guò)觀(guān)察簡(jiǎn)單判斷數(shù)據(jù)揭示的規(guī)律。結(jié)合教材提供的方向,教師可以組織學(xué)生進(jìn)行較為基礎(chǔ)的統(tǒng)計(jì)實(shí)踐活動(dòng),讓學(xué)生在生活中完成數(shù)據(jù)調(diào)查,并使用統(tǒng)計(jì)學(xué)方法處理數(shù)據(jù),用數(shù)學(xué)語(yǔ)言描述數(shù)據(jù)內(nèi)容。教師可以要求學(xué)生采用抽樣調(diào)查的方式,對(duì)本年級(jí)學(xué)生的個(gè)人愛(ài)好進(jìn)行調(diào)查,由學(xué)生自行設(shè)計(jì)調(diào)查方案。例如,在大課間隨機(jī)抽取100名學(xué)生作為樣本,在抽取時(shí)避免對(duì)調(diào)查對(duì)象產(chǎn)生主觀(guān)判斷,確保本年級(jí)每名學(xué)生都有相等的被抽到的機(jī)會(huì)。隨后,再根據(jù)收集到的數(shù)據(jù)制成統(tǒng)計(jì)表,直觀(guān)反映出各類(lèi)活動(dòng)的受歡迎程度,總結(jié)本年級(jí)學(xué)生個(gè)人愛(ài)好的情況。通過(guò)參與“抽樣調(diào)查”的實(shí)踐活動(dòng),學(xué)生不僅在動(dòng)手實(shí)踐中鞏固了課堂所學(xué)知識(shí),還在分析實(shí)際問(wèn)題的過(guò)程中感受到預(yù)期結(jié)果與實(shí)際結(jié)果的差別,懂得“依據(jù)事實(shí)說(shuō)話(huà)”的道理。
綜上所述,即使概率統(tǒng)計(jì)內(nèi)容在初中數(shù)學(xué)課程中的占比不高,但是其對(duì)學(xué)生數(shù)學(xué)思維的培養(yǎng)具有不可替代的作用。初中階段的概率統(tǒng)計(jì)教學(xué)中存在學(xué)生缺乏學(xué)習(xí)興趣與合作交流欲望的問(wèn)題,加之教學(xué)的實(shí)踐性較差,學(xué)生很難將課內(nèi)知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際生活。教師在改善以上問(wèn)題的過(guò)程中,要把握好新課程教育理念,將生本教育思想落實(shí)在課堂教學(xué)中,帶領(lǐng)學(xué)生克服學(xué)習(xí)中的困難。