李远韶

【摘 要】大数据的涌现影响着人们生活和工作的方方面面，因此，培养小学生的数据素养，以促使其适应时代发展显得尤为重要。文章从大数据的特征、学生的思维方式等提出培养小学生数据素养的3个层次及关系，结合案例深入探讨在小学生数据素养的培养过程中，如何充分挖掘数学课本中的数据资源，巧妙、自然地融入大数据思维，以实现学生数据素养的逐层提高。

【关键词】大数据；思维；小学数学；课本；数据素养

中图分类号：G623.5 文献标识码：A 文章编号：1671-0568（2017）15-0006-02

近年来，随着信息和网络技术的迅猛发展，大数据的涌现，不仅影响着人们的生活方式、工作习惯及思考模式，还给各行各业带来了巨大的挑战和机遇。由此，可以说当前社会已经进入大数据时代。一般而言，网络大数据是指“人、机、物”三元世界在网络空间中进行交互融合所产生并在互联网上可获得的大数据，简称网络大数据。目前，人们普遍认为大数据有4个基本特征：数据规模大（Volume），数据种类多（Variety），数据要求处理速度快（Velocity），数据价值密度低（Value），即所谓的四V特性。这些特性使得大数据有别于传统的数据。

大数据本身及其巨大的功能和价值都对传统思维方式造成了猛烈的冲击，因此，全新的、与之相适应的“大数据思维”出现了。数据科学的技术权威舍恩伯格认为，“所谓大数据思维，是指一种意识，认为公开的数据一旦处理得当就能为千百万人急需解决的问题提供答案。”由此看出大数据时代的思维方式包含：总体思维，容错思维，相关思维，开放思维，敏捷思维、预测思维、智能思维。

《全日制义务教育数学课程标准》明确指出，在数学课程中，要注重发展学生的数据分析观念。因此，在数学课程中，如何结合大数据思维对小学生开展数据素养培养是广大数学教师应该认真思考的问题。

“数据素养”又叫“数据信息素养”，是指研究者在数据的感知和采集、组织和管理、处理和分析、共享与协同创新利用等方面的能力，以及研究者在数据的生产、管理和发布过程中的道德与行为规范。根据小学生的能力水平和身心特点，小学生的数据素养应该包括获取数据的意识、分析数据的能力和整合数据的思维，这三种素养的培养难度是逐级递增的，获取数据的意识的培养难度小，分析数据的能力的培养难度居中，整合数据的思维难度最大。因此，应该从培养获取数据的意识开始，对学生循序渐进地进行引导，最后才上升到整合数据思维的培养。三者之间的关系如下图：

根据小学生数据素养3个层次的关系，教师需要深入研究与之相对应的教学策略。

一、培养学生获取数据的意识

教师可充分利用课本中统计的学习和活动，帮助学生感受数据的来源，让他们寻找来自实际问题的原始、真实数据，并在脑海中建立实际问题与数据分析之间的联系，从而理解分析数据的意义和价值。不单在统计的教学中，在很多数学学习中都有数据，且都可以利用。例如，教学三年级上册“数字编码”，就可引导学生思考如何用数字表示身份证、邮编、学号，等等，让他们继续进行发散思维，自己动脑编码表示身边的事物，从而明白数据的重要性，并学会用数据具体描述物质世界。

此外，还可以充分利用数据收集的机会，使学生体会到很多看似与数字无关的事物实际上也可以实现数字化。例如，二年級下册“数据收集整理”中的“做一做”，调查本班同学最喜欢去哪里春游。题目给出了5个春游地点，如果用1～5的数字代替，学生很快就能发现数字化的优势——简单、快捷、清晰。而数字化最重要的一点，是制定明确的规则，因为没有规则，就无法准确解读数据的含义，更是妄谈预测。体会了文字数字化的过程和优势，再来进行图形数字化、音频数字化、视频数字化等都成为自然之举，大大提高了学生数据思维的敏捷性。

二、培养学生分析数据的能力

数据分析能力是数据素养的核心，不会分析数据就无法掌握事物的发展方向。如三年级上册“时、分、秒”部分练习一第11题，给出蓝天小学作息时间表（上午），要求学生从表中发现上课规律并计算上课时间，其实就是对数据进行预测。如下表：

如何从这些数据中找到有用数据并分析计算就显得非常重要。上表中，到校时间、早操时间和眼保健操时间都是无用信息，列出这些信息，目的是让学生理解数据的混杂性。而要发现上课规律，计算下课时间是关键。首先，要找出相邻两节课下课时刻和下节课的上课时刻，再相减，如：9︰10-9︰00=10（分钟）；其次，下课时间+第三节课的下课时刻=第四节课的上课时间，10︰45+10（分钟）=10︰55。同理，算出上课时间。可见，如果不能理解数据的含义，不能分析数据，就无法进行预测，即使再有用的大数据也一文不值。对于这种难度较大的数据教学，可将数据离散地逐一展示，帮助学生体会数据的整体性和时序性。如下表：

通过观察这些数据，学生就会明白数据分析的前提是要有完整的几组数据。如何得到这些缺失的数据？学生讨论后提出，可问蓝天小学的老师，可查他们的课程表，可记录他们打铃系统的时间，等等，从而理解对于同样的数据可有多种收集方法。所以，发现上课规律并计算出上课时间就是对同一数据进行不同的分析，并得出不同的结论。

三、培养学生整合数据的思维

大数据的价值是其解释性和预测性，因此，数据分析的方向都应该指向这两个目的。培养小学生整合数据的思维要充分利用课本中的数据拓展学生的思维深度，引导他们全方位地理解数据背后的真实含义及价值。例如，六年级上册“位置与方向二”中的例3要求学生用自己的语言说说台风的移动路线。教学中，教师可引导学生思考当台风移动到B市时，B市天气将如何变化？此时，台风生成地的天气又如何？为什么两地天气不同？这样，一来使学生感受到这些数据不再是冷冰冰、无意义的简单数字，二来又增强了学生对数据价值的深刻理解，提高了他们的学习兴趣，培养其相关思维和预测思维。又如，题目要求学生首先用小动物卡片设计一个“小小动物园”，画出示意图，并描述各个馆的位置；再设计一条参观路线，说一说怎么走；接着，要求学生在统一规格的透明膜上完成示意图并用油性笔标出参观路线；最后，教师收集透明膜，放在实物展示仪上逐一叠加投影，这就模拟了网络数据流的产生过程。此外，还可引导学生进行深度思考：如果你是园区经理，你会如何安排表演活动、商铺位置甚至是消防设施的数量？

通过这一过程，学生就可以直观理解数据的实时产生过程，也明白数据复杂性的根本原因是人们的不同操作。然后，教师再引导学生理解数据的价值，即除去冗余、错误的无用数据外，大多数数据流的集中区域就具有重要的价值。实践证明，这些活动能帮助学生快速自然地融入大数据时代，影响着他们在生活中的决策，为其日后的生活、生产、教育及科研活动奠定良好的基础。

对生活在大数据迅猛发展时代的公民而言，数据是最重要的资源。小学是公民教育的起点，因此，为了培养适应大数据时代的公民，在小学各科教育尤其是数学教育中培养学生的数据素养非常重要且必要，它将对学生未来的个人发展产生良好而深远的影响，进而影响着社会及国家的发展。

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（编辑：朱泽玲）