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小学数学统计与概率领域中数据分析素养的有效培养

2023-03-28丁文娟

教育界·A 2023年5期
关键词:统计与概率小学数学

【摘要】统计与概率是数学的重要分支,相关知识在人们的生产生活中被广泛应用。在小学数学教学中,为使学生灵活应用所学知识分析与解决相关问题,教师应注重学生数据分析素养的培养,在巩固其知识的同时,锻炼其学以致用的能力,促进其数学学习水平的明显提升。本文研究了小学数学统计与概率的有关内容,结合笔者自身实践提出了数据分析素养的具体培养举措,以供参考。

【关键词】小学数学;统计与概率;数据分析素养

作者简介:丁文娟(1992—),女,江苏省常州市武进区湖塘桥实验小学。

统计与概率涉及很多知识点,学生不仅需要掌握基础知识,结合数据特点灵活运用相关方法,做好数据的收集与整理,而且需要借助图形,直观、形象地展现数据,以充分挖掘隐含的信息,找到数据中潜在的规律。为使学生准确、高效地运用统计与概率知识来识别、运用数据,充分发挥数据的应用价值,教师需要使其具备良好的数据分析素养。在教学活动中,教师应将数据分析素养的培养作为重要目标,并借助针对性的措施,确保数据分析素养培养工作真正、有效地落地。

一、讲习基础,夯实数据分析基本技能

(一)做好理论讲解

一般来说,分析相关数据需要有扎实的理论基础做支撑,否则很难找到分析数据的切入点。在开展数据分析素养培养的活动时,教师应做好统计与概率基础理论的讲习,使学生深入理解、牢固掌握相关知识,将所学知识内化为自身能力。为达到这一目标,教师在实践中应做好教学规划,整体把握讲习的重点与难点,进一步细化与分解教学目标,提高每一节课授课的针对性。教师需要结合学生的接受能力、认知规律做好每一节课教学内容难度以及教学容量的把控,避免学生因注意力不集中而不能很好地习得相关知识。为更好地吸引学生的注意力,教师需要多与其互动,从其熟悉的问题切入,再逐渐地过渡到统计与概率知识的教学上,如此能很好地激活课堂,使学生紧跟教师讲课的节奏,不遗漏任何一个重要知识点。小学数学统计与概率领域中的很多知识点都需要深入理解。教师在实践中应围绕某一节的内容,与学生一起完成对基础知识的归纳,将相关的概念串联起来,构建系统的知识体系。同时,教师应围绕学生不易理解与掌握的内容,灵活运用信息技术,化抽象为直观,进一步加深学生对相关知识的印象,注重设计相关问题,与学生积极互动,及时纠正其理解上的偏差,使其把握统计与概率内容的精髓,从而促进数据分析素养培养工作更好的开展。

(二)注重理论联系实际

为降低学生理解的难度,提升学生的听课效率,教师在讲习的过程中应注重理论联系实际,将比较抽象的知识与人们的生产生活情境有机整合,使学生意识到数据分析素养在学习以及生产生活方面的重要性,更好地把握数据分析的相关细节,提高学生听课的满意度,帮助学生积累数据分析的相关经验。

为使学生掌握整理数据以及绘制条形图的方法,教师可为其提供整理数据的思路,即先按照一定的规则对数据进行分类,再根据不同类别记录相关数据。在依据表格内容绘制条形图时,学生需要明确条形图横纵坐标分别表示什么,确定单位长度对应的数值大小。例如,教师讲授完统计与概率相关理论知识以后,联系生活实际给出以下案例:某班级女生1分钟仰卧起坐的成绩(单位:个)为48、27、50、36、38、44、46、52、39、40、42、29、36、42、37、54、45。教师要求学生按照20~29、30~39、40~49、50~59的范围统计女生的人数(如表1所示),并画出对应的条形图(如图1所示)。

在学生按照不同标准划分类别、整合数据且正确画出条形图后,教师设计“如果小丽1分钟仰卧起坐的排名为该班级的12名,那么其仰卧起坐的成绩可能超过40个吗?为什么?”的问题,要求学生深入思考。学生结合条形图能够清晰地看到:仰卧起坐成绩大于等于40个的女生人数为7+3=10 (个),即从第11名开始,女生的成绩便低于40个,所以小丽仰卧起坐的成绩自然不会超过40个。这样能够使学生真正吃透与深度理解知识,学会应用理论知识分析和解决一些实际问题。

二、精讲例题,把握数据分析工具应用细节

(一)把握数据分析工具差异

小学数学中涉及的数据分析工具主要有表格、条形图、折线图、扇形图等,不同工具分析数据的侧重点不同[1]。为使学生结合不同情境正确运用相应的数据分析工具,提高数据分析效率,教师在实践中应注重将这些工具涉及的所有知识点加以整合,如可运用表格进行纵向与横向的对比,使学生明确各种工具的优缺点,找出不同工具之间的区别与联系。为进一步深化学生的认识,教师应注重围绕同一问题,采用不同的数据分析工具加以分析,使学生更好地把握每一种数据分析工具的特点。此外,教师可结合学生的具体表现,围绕具体例题,有针对性地向几名学生提问,通过倾听他们对例题的分析过程,对他们的学习质量进行基本的评估,并根据反映出的问题,给予他们学习上的指导,使他们积极采取有效措施加以解决。

(二)预留思考讨论时间

为使学生把握数据分析工具的应用细节,在分析数据时找到有效的切入点,得出正确的分析结论,教师应通过预留一定的思考讨论时间,驱使学生参与到例题的分析与解答过程中,进一步提高例题教学质量。一方面,教师应结合学生的身心特点以及他们相关的知识储备,做好例题内容的選择与设计,尤其注重在例题中增添趣味性元素,营造活泼的课堂氛围,给学生带来学习的新鲜感,更好地激发学生听课以及思考问题的热情;另一方面,教师在展示例题后,应鼓励学生基于对例题情境的理解,对涉及的数据进行分析,相互交流解题思路,加深对例题的理解,而后再与学生一起剖析例题,如此可使学生更容易发现应用数据分析工具时可能会遇到的问题。

例如,折线图是统计、分析数据的重要工具之一,为使学生掌握折线图的应用细节,教师设计关于乌龟和兔子赛跑的例题,让学生根据图2回答有关问题。

在讲解该例题之前,教师提醒学生认真审题,给予充足的时间让学生阅读题目内容,鼓励他们一起分析、思考和讨论,运用所学知识尽可能地从图中挖掘出有价值的信息(尤其是细节),使学生把握好折线图这一数据分析工具同其他工具的差异及优势。学生根据题意发现:这张折线图表示的是路程与时间之间的关系;根据路程、速度、时间之间的关系,找到某一点对应的路程与时间便可计算出乌龟或兔子跑步的速度。学生通过认真审题与思考得出如下结果:(1)乌龟与兔子跑完全程的距离均为280米;(2)在开始赛跑后的第5分钟,兔子跑的路程为200米,乌龟跑的路程为40米,则兔子跑步的速度为200÷5=40(米/分),乌龟跑步的速度为40÷5=8(米/分),若以这样的速度完成赛跑,兔子所用的时间为280÷40=7(分),乌龟所用的时间为280÷8=35(分),兔子应比乌龟早到35-7=28(分);(3)从图中可以看到,兔子在5分钟~33分钟的路程不变,这说明它在途中睡了33-5=28(分),乌龟用了30分钟到达终点,而兔子用了35分钟到达终点,所以兔子比乌龟晚到了35-30=5(分)。

三、重视训练,促进数与形的灵活转化

(一)明确训练目标

教师应充分认识到训练在培养学生数据分析素养上的重要作用,在统计与概率知识讲习中,根据对应的授课进度制订训练目标,确保训练活动与学生所学知识有机结合,有效地锻炼其分析数据的灵活性,帮助其积累相关实践经验。在设计训练问题时,教师应进行多次反思,明确训练的目标是巩固学生所学知识,使学生掌握数据分析技巧,实现数与形之间的顺利转化;在此基础上对训练内容、训练难度进行合理设定,以避免训练的盲目性。教师还应做好训练过程的跟踪,在设定好训练的时间后,要求学生集中精力,冷静分析,认真作答,如此才能取得预期的训练效果。

(二)鼓励训练总结

为充分发挥训练在提升学生数据分析素养上的作用,教师应注重挖掘训练活动的价值,弥补传统训练的不足,将训练后的回顾与总结作为重要内容来抓。一方面,对于学生在训练中做对的习题,教师应做好所考查知识的汇总,分析解题思路,尝试让学生思考如果改变条件或者问法,该如何作答,更好地激活自身思维,做到举一反三;另一方面,对于学生做错的习题,教师应要求学生引起足够的重视,在对做错的原因进行认真分析的前提下,思考数据与相关图形是如何建立联系的,以及相关图形中哪些隐含的信息常常会在解题的过程中用到,并做好总结。另外,训练活动结束后,教师应专门预留时间,要求学生相互交流数据分析经验,相互学习数据与图形转化的技巧以及读图技巧。

例如,教师在日常训练中可让学生根据图3回答有关问题。

教师应明确本道习题的训练目标,即以扇形图的形式考查百分数、统计学相关知识,学生要注意到扇形图中各部分所占比例之和为1,在此基础上运用所学的知识,分析出数据的相关规律。若文化教育支出为450元,学生由图可知:文化教育支出所占的比例为25%,则5月份一共支出的费用为450÷25%=1800(元);伙食、购买衣服、水电、其他支出所占的比例分别为35%、20%、10%、10%,则对应的费用分别为1800×35%=630 (元),1800×20%=360 (元),1800×10%=180 (元),1800×10%=180 (元);伙食费用比水电费用多出630-180=450 (元)。之后,教师应给予学生一定的时间对整个解题过程进行回顾、反思和总结,包括审题技巧、图文信息、读图窍门、扇形图的特征等,使其积累更多解题经验,让其在后续解决有关扇形图的问题时效率更高。

四、开展课下实践活动,创设生动学习氛围

(一)提升学习体验

培养学生的数据分析素养是一个长期的过程,不可急于求成,而需要长久坚持。为更好地提升学生的解题体验,帮助其积累不同问题的数据分析技巧,教师在实践中应注重联系学生的生活实际创设问题情境,有效地消除学生对题目的陌生感。统计与概率知识在人们的生产生活方面应用得十分广泛,其中一些抽奖类活动常常会用到概率知识[2]。由于学生大都对抽奖的情境较为熟悉且感兴趣,因此教师可以开展一些课下实践活动,带领学生切身体验,了解现实生活中有关统计与概率的现象,为他们创设生动、有趣的学习氛围,进一步提升他们的学习体验。

(二)做好学习鼓励

开展课下实践活动能够激发学生进行数据分析的热情,做好学习鼓励则能给他们带来良好的学习体验,让他们达到心理预期。一方面,教师应注重观察学生在实践活动中的表现,如当他们百思不得其解时,可借助一些与习题相关的启发性问题加以引导,使其形成正确的认识,树立学习的自信心,培养其数据分析素养。另一方面,教师应注重与学生的沟通和交流,有针对性地给予他们表扬,如当学生研究的思路正确或思考出关键的解析步骤时,应及时肯定他们认真思考的行为;而对于那些没有得出正确答案的学生,也应看到他们身上的闪光点。

例如,在讲解可能性大小的知识时,教师带领学生进行课下实践活动,让学生解答相关问题(π的值取3)。教师事先选择一块空地,制作如图4所示的半径为60厘米的飞镖盘(空白圆环宽度为40厘米),模拟在商场开展投飞镖的抽奖促销活动的场景。其中,投中阴影部分为一等奖,可获得一颗五角星;投中空白部分为二等奖,可获得一个笑脸;若投不中可继续投,直到投中为止。

与该实践活动相关的问题主要考查圆的面积、概率等知识。当学生分析得出“求解可能性的大小实际上是求解对应面积占飞镖盘面积的比例”时,教师就要及时肯定他们思路的正确性,以此引发他们更深入的思考。根据圆的面积计算公式以及如图4(a)所示的圆的半径,可算出飞镖盘的面积为602×π=10800(平方厘米);由图4(b)可知,阴影部分的半径为60 - 40=20(厘米),对应的面积为202×π=1200(平方厘米),则获得一等奖的可能性大小为1200÷10800×100%≈11.1%。之后,教师要做好学习鼓励工作,综合评价学生在整个课下实践活动中的具体表现,除关注最后的计算结果以外,还要评价他们的学习态度是否积极、处理问题的思路是否清晰等,使其获得更好的激励体验,以此增强学生在数学学习中的愉悦感,进一步培养他们的数据分析素养。

结语

综上所述,统计与概率知识在小学数学中占有重要地位,开展该部分内容的教学能很好地培养学生的數据分析素养。教师在实践中应认识到培养学生数据分析素养的价值与意义所在,通过不断回顾教学过程与总结教学经验,寻找更有针对性的培养思路。同时,教师应积极参与教研活动,分享培养经验,并不断学习其他教师在培养工作中的长处,确保培养目标的顺利达成,使学生在牢固掌握相关知识的同时,自身的数据分析素养也能得到很好的提升。

【参考文献】

[1]罗晓燕.运用数据分析观念促进小学数学核心素养的发展[J].教师,2021(04):49-50.

[2]任晓霞.改进“统计与概率”教学,发展数据分析素养[J].小学数学教育,2021(18):9-11.

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