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数据分析素养的形成机制与培育研究

2020-02-04刘鹏

中学课程辅导·教师通讯 2020年22期
关键词:信息技术情境目标

刘鹏

【内容摘要】数据分析素养是新课程改革下高中数学课堂教学的核心目标,学生不仅仅要掌握一定的数据分析方法,还要借助数据分析能力,解决实际问题。面对这一要求,教师必须要逐渐摒弃传统的题海战术,优化课堂教学手段,全面加强学生数据分析能力的培养。本文立足于高中数学课堂教学,对数据分析能力的培养策略进行了详细的研究和分析。

【关键词】高中数学数据分析素养 培育路径

在大数据时代背景下,数据在生活中无处不在,每天都面临着大量的数据。在这一社会背景下,高中数学课程改革中也提出了培养学生“数据分析素养”的教学目标。这对传统高中数学课堂教学提出了挑战,要求教师必须要重视数据分析能力的培养,并对传统课堂教学手段进行革新,更好地发展学生的数据分析素养。

一、数据分析素养和影响因素分析

1.数据分析素养内涵

高中数学新课程标准下,明确提出了高中数学课堂教学的六大素养,即:数学抽象、逻辑推理、数学建模、数学运算、直观想象、数据分析。数据分析素养作为六大数学核心素养中的重要组成部分,是培养学生事物探究能力、分析事物变化规律、获得知识能力的重要条件。

关于“数据分析素养”这一内涵的研究,学术界至今尚未形成统一的定论。对此,笔者结合以往学者的研究,以及新课程标准中的描述,将其内涵归纳为:数据分析素养主要是指通过对研究对象展开分析,从中获得相关的数据,并借助统计方法,对所获得的数据进行整合和分析,进而加深对研究对象的理解。在高中数学教学中,数据分析素养不仅仅要提升学生的数据分析方法,还要指导学生借助这一数据分析方法,对实际生活中遇到的问题进行结局的,进而促使学生的全面发展[1]。

2.影响学生数据分析因素

虽然在新课程标准中明确提出了“数据分析素养”,但是在落实的时候,受到多种因素的制约,致使其落实效果不佳。具体来说,影响学生数据分析素养的因素主要来源于两大方面:

一方面,从学生的角度上来说,部分学生的学习态度不够端正,认为这一部分知识比较简单,或者在考试中占据的分值比较少,以至于在学习的时候,出现了上课不认真听讲、课后总结和练习不够的现象;还有部分学生由于在现实生活中的数据分析意识较弱,对数据分析认识不到位、掌握的方法也不够全面等。

另一方面,从教师的角度上来说,部分教师在教学中对其重视程度不够,安排的课时内容比较少,严重制约了这一部分内容的教学质量;另外,在具体的教学中,教师基本上都是采用讲授的方法开展教学,忽视了现代信息技术的应用,致使课堂教学效果不佳,难以实现数据分析素养这一教学目标;甚至还有部分教师受到自身教学理念、专业素养的制约,由于对统计这一部分知识掌握不够,无法在教学中培养学生的数据分析素养[2]。

二、数据分析素养的形成机制与培育路径分析

1.树立数据分析教学目标

在高中数学课堂教学中,数据分析是开展数学统计知识学习的核心组成部分,教师在培养学生数据分析素养的时候,必须要对以往的教学目标进行调整和完善,树立培养学生数据分析素养的教学目标。在这一教学目标的指引下,教师在开展课堂教学的时候,不再单纯地介绍统计部分的知识,更要关注学生的思维过程,促使在亲身经历和体会中,对数据进行观察、描述、整合、推断和质疑等,最终实现学生数据分析素养的提升。

2.经历数据分析过程,体会数据中蕴含的信息

教师在高中数学课堂教学中,要想提升学生的数据分析素养,必须要带领学生亲身经历数据分析整个过程,即:收集数据-整理数据-分析数据-做出推断等。学生在这一过程中,通过绘制直方图、茎叶图、散点图等途径,从中获取相应的数据信息,并采用图示进行表示和描述。而要实现这一教学目标,教师在开展教学的时候,应立足于数学来源于生活、在实际生活中存在广泛应用的现状,必须要选择贴近学生实际生活的素材开展教学,引导学生在参与统计活动的过程中,认识到数据分析的重要性,进而提升学生的数据分析素养。以“统计”一课教学为例,针对课后练习题目中的几个实践活动,教师指导学生对学生化学成绩和数学成绩之间是否存在规律进行调查。面对这一教学任务,学生首先要考虑的是:要研究的问题是什么?如何设计研究抽样方法?如何对调查的数据展开分析?从中得到了什么样的规律?学生在这一过程中,亲身经历了“提问-设计问卷-收集、整理和分析数据-推斷”这一个过程,对数据分析的重要性进行了深刻地认识,并在无形中提升了学生自身的数据分析素养[3]。

3.创设生活情境,培养学生数据分析素养

在具体的课堂教学中,创设出与学生实际生活相贴近的学习情境,促使学生在良好的情境体验中,唤醒自身的求知欲望,进而促使学生积极主动参与到课堂学习中。同时,在这一情境体验中,学生可深刻感知数学知识在实际生活中的应用价值。在培养学生数据分析素养的过程中,教师就可以借助情境的教学模式,从学生生活中挖掘出相关的素材和问题,给学生创设一个具有生活化的教学情境,以此作为切入点,激发和培养学生的数据分析素养。例如,教师在对“概率”这一部分知识教学的时候,为了培养学生的数据分析素养,就结合学生在日常生活中喜欢抓娃娃的游戏,给学生创设了一个情境:娃娃机里面一共有5个娃娃,每次可能抓到娃娃,也可能两手空空。那么,如果我们想要将这5个娃娃全部抓到,从理论上来说,一共需要多少次?还是这个问题和条件,如果我们已经抓出来3个娃娃,那么剩余的2个娃娃都要抓到的话,从理论上来说还需要多少次?通过这一生活化情境的设置,集中了学生的注意力,使得学生结合自己在实际生活中的经验展开计算,并得出最终的答案。同时,在这一过程中,学生通过在数据计算、不听转动的过程中,也提升了自身的数据分析能力,实现了核心素养下的教学目标[4]。

4.借助现代信息技术,培养学生的数据分析能力

在高中数学课堂学习中,受到数学知识抽象性特点的制约,教师在培养学生数据分析能力的时候,就可以充分借助现代信息技术的帮助,促使学生信息技术帮助下,加深数学知识的理解,最终提升自身的数据分析能力。以“频率分布直方图”教学为例,教师在培养学生数据分析能力的时候,就借助了现代信息技术这一工具,将常用的SPSS软件融入到课堂教学中,引导学生利用这一信息软件,对数据进行处理,并掌握均值和方差的计算技巧,以及统计图的绘制技巧等。如此一来,学生在现代化信息技术的帮助下,很快就进入到理想的数据分析状态下。具体来说,教师开展信息技术教学的时候,可结合学生实际生活,先给其创设一个情境:在对树木生长情况进行调查的过程中,人们随机选择100棵大树,对其底部的周长进行了测量,对测量结果进行了记录,形成100个数据信息。如何采用概率分布表和图将其呈现出来呢?据此,教师指导学生将相关的数据录入到SPSS软件中,生成直方图,结合对应的结果,对数据信息进行归纳和总结。

可以说,计算机软件的开发和應用,给数据处理、统计等带来了极大的便利。针对众多的信息软件,在探究和发现数据规律学习的时候,应指导学生采用Excel 、Flash、Matlab等软件加以辅助;在对统计知识学习的时候,可指导学生借助Excel 软件进行学习[5]。

结语

综上所述,在新课程改革背景下,培养学生的数据分析素养已经成为课堂教学的核心目标。基于此,教师必须要围绕这一知识点,更新和优化教学目标,并通过开展社会实践调查、创设生活情境、借助现代信息技术等途径,不断提升学生的数据分析能力,更好地满足新课程背景下的高中数学教学目标。

【参考文献】

[1]汤向明.基于数据分析的高中数学精准教学实践[J].中学数学,2020(13):78-80.

[2]蔡晓茹.基于数据分析能力培养的高中数学教学策略探讨——以“概率与统计”教学为例[J].数学教学通讯,2020(21):53-54.

[3]张茜. 基于数据分析核心素养的高中数学统计教学调查研究[D].辽宁师范大学,2020.

[4]聂玲玲.增强数据分析能力发展数学核心素养研究[J].成才之路,2019(22):32.

[5]张永红. 高中生数据分析核心素养的培养研究[D].湖南理工学院,2019.

【甘肃省教育科学“十三五”规划2019年度一般课题《高中数学教学中数据分析素养的形成机制与培育研究》,课题立项号GS〔2019〕GHB1516.】

(作者单位:甘肃省天水市第一中学)

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