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培养学生数据分析观念的教学策略研究

2023-07-31陆令

小学教学参考(数学) 2023年5期

陆令

[摘 要]培养学生的数据分析观念与能力,需要教师设计契合学生年龄与心理特征的教学方式,并以学生生活经验和学习兴趣为抓手,不断优化教学策略与方法,让学生的综合素质得以有效提高,实现小学数学育人功能的目标。

[关键词]中高年段;数据分析能力;生活化情境教学

[中图分类号] G623.5[文献标识码] A[文章编号] 1007-9068(2023)14-0080-04

随着信息化和大数据不断融入社会发展进程,统计相关知识的应用越来越广泛。数据分析能力成为课堂教学中培养小学生数学应用能力不可缺少的重要组成部分。对此,小学数学教师在教学时应该应用生活中的实例,引导学生用所学的数学知识解决问题,让学生在实践学习中经历简单的收集、整理、描述和分析数据的过程;能学会依据客观问题设计正确的调查表,能读懂统计图表并做出简单的判断和预测。

一、目前小学中、高年级学生数据分析观念培养的误区与现象分析

虽然小学生年龄小,社会阅历浅,但他们拥有旺盛的精力、强烈的好奇心,以及对新鲜事物的热情探索。发展学生的数学观念,让他们在调查研究、数据收集整理中获取相关信息,学会数据分析,做出正确的判断和决策,并进行交流、评价与改进,对于培养他们的数学知识实践运用能力,以及培养他们适应未来社会发展的必备品质与综合素养,都具有不可替代的作用。然而令人遗憾的是,目前小学生数据分析观念的培养依然存在许多问题。

1.教学方法不当

(1)由于个别教师本身对统计与概率知识教学的不重视,导致这部分知识的教学课时被压缩。原本应该通过实践教学活动让学生体验数据收集、整理、分析的过程,却被他们变成了课堂口头讲述。学生缺少体验,自然对知识的理解仅仅停留在模糊的概念上。(2)数据分析的教学方法失当,使学生难以掌握正确的数据分析方法。

2.缺乏对小学生数据分析意识的培养

在小学数学教学体系中,小学生数据分析观念的认识与能力培养,主要来源于统计与概率方面知识的教学,但这部分课程内容在测试中所占的分值较少,加上一些教师对这部分课程缺乏足够的重视,这些在一定程度上影响学生对统计与概率知识的学习态度。

3.缺乏与时俱进的课堂教学方式和教育观念

大数据时代,每天都会产生纷繁复杂的数据和信息,而传统的统计手段和统计思想显然难以科学、有效地处理这些爆发式的数据。如何增添与时俱进的教学内容,教会学生在义务教育阶段应知应会的传统统计思想方法的同时,让学生了解和掌握现代新的统计思想和方法,逐步形成契合现代社会发展趋势的统计思维,进而形成科学的世界观和方法论,这也是现代数学基础教育不可忽视的时代责任。

4.课堂教学方式单一

目前,部分课堂教学设计的情境简单且类似教材背景,社会生活五彩缤纷,课堂教学的情境创设也应该形式多样、丰富多彩。怎样找到契合小学生年龄特征的数据分析知识教学形式,让学生在与个人生活息息相关的生活情境中积极主动学习,也是数学教师提高课堂教学效率,打造生动、活泼、高效的课堂的捷径。

二、优化教学策略,积极拓展培养学生数据分析观念的有效途径

教学中,教师应当让学生在面对现实生活中的問题时,先做调查研究,然后收集数据,最后通过分析做出判断,体会数据中蕴含的信息;了解有多种分析方法,需要根据问题的背景选择合适的方法;通过数据分析体验随机性,一方面对于同样的事情,每天收集到的数据可能不同,另一方面说明只要有足够的数据就可能从中发现规律。

统计学的核心是培养学生的数据分析观念,教师要让学生明白:由于数据分析需要用数来表达,而数来源于生活,不同的生活背景表达数据的方式也不一样;现实生活中存在着很多我们一时难以辨识的事物与现象,对于这类事物的相关知识,我们虽然无法一目了然,但可对其进行深入细致的分析研究,以达到逐步了解的目的。

科学发展简史告诉我们,抽象性和逻辑性很强的数学知识和数学原理的得出,都源于数据分析,而数据收集是实现数据分析的必然途径。

1.从生活需要入手,让学生明白数据分析的重要性

让生活阅历浅的小学生从小就学会简单的数据分析,这是形成他们缜密的科学思维能力的良好开端。为了让学生充分理解数据的来源,以及进行数据分析的客观意义,在教学时,笔者常常从学生的生活需要入手,引导学生对身边耳熟能详的客观事物及问题进行探究,让他们明白数据分析是解决许多日常生活问题必不可少的方法。

【案例1】用生活中的案例作为统计教学的课前预习。

笔者很早就了解到离学校大门不远处的红绿灯路口,有班上学生小明一家开的副食商店,笔者以此作为切入口。

师:小明一家为什么要在那个路口开商店?开商店的生意会很好吗?

没有学生能回答,于是笔者又将该问题单独交于小明,让他询问自己的父母。第二天上数学课时,小明如实将情况报告给了全班同学。原来开店成功与否的首要因素就是店面选址,而店面选址的关键就是客流量的大小。在开店前,小明父母对这个路口的客流量作了一个详细的调查统计,在每天的几个固定时间点,小明父母都会蹲守在路口观察并记录。连续统计了15天,小明父母终于从大量客流统计数据中分析总结出了这一路口的客流量十分庞大,此后依据这一数据分析的结果,小明一家的商店经营得很顺利。

小明的现身说法让其他学生看到了统计与数据分析知识的重要性。

师:同学们,小明同学家的商店能顺利经营,这一切首先归功于什么?

生(齐):归功于数据统计分析。

(教师板书:数据分析)

师:说得对!既然数据统计分析与我们每个人的幸福生活息息相关,今天我就带领大家一起学习怎样进行数据分析。

简单的课前情境导入,不仅让学生明白了学习数据分析知识的重要性,还让他们埋下了探究的种子。

2.用学生感兴趣的话题,让学生体会知识在身边

抽象性、逻辑性强的数学知识难以理解,再加上教师生硬机械的课堂知识讲授,使不少学生对数学知识望而生畏,尤其是逻辑缜密的统计数据分析,更让生活阅历浅的学生百思不得其解。教师难教、学生厌学的状况,让课堂教学质量大打折扣。为了激发学生的学习兴趣,推动他们对相关统计知识的学习并爱上数据分析,在教学中,笔者尽量缩短课堂知识与生活的距离,多创设一些相关的生活情境,让学生在熟悉的情境中进行理解性学习,摒弃死记硬背,让他们觉得统计知识与数据分析并没有想象中的难以理解。

观察、思考、交流,是学生在学习统计相关知识中必须经历的过程。面对统计表,需要学生将相关的数据准确填入表格中,还要对表格中的数据进行简单分析,从而感受统计在生活中的广泛应用,养成学生良好的数据分析观念。

【案例2】用与学生个人生活密切相关的情境使学生充分融入学科知识。

师:同学们,进入夏季天气一天天炎热起来。我知道你们大部分人上学时书包里都装了父母为你们准备的解渴饮料。现在,请全班同学以组为单位,大家将各自的饮料拿出来放在课桌上。

笔者将4张相同的单式统计表挂在黑板上,要求每组分别统计本组喜欢的饮料及对应的人数,并将详细数据填写在单式统计表中。饮料是学生在夏季爱喝的,此时将学生平时熟悉的生活情境引入教学,自然激发了学生强烈的学习兴趣。不一会儿学生便将相关的统计数据填入表格中,接着笔者将4张统计表收集起来,一并粘贴在黑板中间,并将教学程序推进到下一环节。

师:同学们,第一组喜欢喝可乐的有多少人?第二组喜欢喝可乐的有多少人?哪一组喜欢喝可乐的人最多?

笔者的提问将学生的注意力全部集中到4张统计表上,对于这些问题,学生根据统计数据就能顺利回答。趁着学生兴趣盎然之际,笔者转入了下一教学环节。

师:同学们,你们太聪明了,不费吹灰之力就统计出了各组喜欢喝可乐的人数,可是老师现在还想知道全班同学中喜欢喝可乐的总人数,应当怎样设计统计表呢?有哪位同学能计算并制作出这样的统计表?

生1:只要把4个小组的4张统计表上下排成一列,并将表上“可乐”一列的数字分别加起来就行了。

师:说得对,你的思路完全正确。如果我需要只用一张表格就既能看出全班同学喜欢喝可乐的总人数,也要同时看到各组同学喜欢喝可乐的不同人数,你能做到吗?

生2:这也不难,先去掉4张单式统计表中重复的部分,只保留组别与相关数据,再添加一行合计栏,最后将4个小组不同数据相加之和对应填入栏中就行了。

(教师请学生在黑板上绘制)

为了串联横栏与竖栏的作用与区别、表头制作、日期标志等相关的教学内容,笔者趁热打铁,及时提出了一些相关问题。

师:请同学们分析,“总计”和“合计”一样吗?区别在哪里?

不要低估学生的理解与思辨能力,事实证明,只要教师找对了教学方法,再配之耐心与循循善诱,多站在学生熟悉的生活场景引申知识教学,就能让他们的数据分析与思维能力得到很好提升,在日积月累中养成良好的科学思维与分析习惯。

3.提供统计知识的课外延伸,让学生的数据分析观念得到培养

小学高年级学生数据分析观念的养成,不仅仅需要教师系统化的课堂讲授,更需要课后社会生活化的知识实践拓展延伸。让学生将所学的统计知识运用到生活实际问题中,通过具体数据分析与客观问题的解决内化知识,不断提升学生数学知识实践与应用能力。由于数据的分析应用需要学生具备较强的知识综合能力,教师需要选择适合学生年龄特征和生活经验的主题。

【案例3】用课外实践应用案例提升学生数据分析的思维能力。

本班学生王军的父母是学校周边一家专营纯净水的商店店主,由于统计数据分析教学内容课外延伸活动的需要,笔者在征得其家长同意后,组织学生到该商店进行了一次社会实践调查。

学生通过调查得知,商店2021年9月份销售纯净水1800件,10月份销售1400件,11月份销售1200件,12月份銷售1000件;2022年1月份销售700件,2月份销售500件,3月份销售1100件,4月份销售1200件,5月份销售1500件。

笔者要求每位学生将以上数据制作成统计图,并要求学生根据2021年9月份至2022年5月份纯净水销售数据做出总结。

有数据佐证,学生很快得出了结论。

生1:我发现2022年5月份比2022年4月份多销售300件纯净水。

生2:我发现2021年9月份销售的纯净水最多,2022年2月份的最少。

生3:我发现2021年9月份至2022年2月份,销售量越来越少,而从2022年2月份至2022年5月份销售量越来越多。

……

师:这几位同学非常聪明,他们把九个月的纯净水销量放在一起对比,体现了数据分析的全面性与准确性。不仅如此,他们还发现了从2021年9月份至2022年2月份,纯净水销售量越来越少,而从2022年2月份到2022年5月份的销售量却越来越多,大家想一想这是什么原因呢?

生4:因为9月的天气比较热,所以纯净水销售量比较大,9月份以后至第二年2月份,天气越来越冷,所以销售量逐月减少。而从2月份到5月份,随着天气逐渐升温,纯净水销售量越来越大。

师:生4的分析很有道理,通过分析统计图,他发现了天气冷热变化与纯净水销售量之间有着密切的联系。现在老师要你们预测该商店6月份纯净水的销售量,并说出你们预测的理由。

生5:我认为销售量可能是1900件,因为6月份比5月份热,市场需求量应该多一些。

生6:我估计应该在2000件左右,我觉得6月份比9月份还要热,销售量应该比9月份多。

生7:我不同意他们的意见,因为商店的纯净水有相当一部分是被我们学校及另一所幼儿园买走的。而6月下半月我们学校与幼儿园都放假了,所以销量可能减少,我预测是1000件左右。

数据分析是统计的核心,培养学生正确的数据分析观念,最有效的方法就是让他们积极投入到实践中。如此,在寻找数据中蕴含的信息时,他们才能不断提高分析能力与判断能力。此次统计与概率知识教学的课外延伸实践活动,让学生的分析能力与判断能力得到了很好的发展。

三、展望

学生数据分析观念的培养是一个长期的、不断体验和积累的过程。教师在课堂教学时,要依据学生的心理特征和生活经验,不断提炼和拓展课内与课外有机结合的教学方法。以激发学生兴趣为抓手,鼓励他们积极参与到各种数据分析活动中来,在调查研究、观察和发现问题、发现规律的过程中,不断提高他们的数据分析能力与解决问题的能力。基于此,在课程教学中,教师基于学生生活经验的兴趣诱导,基于学科知识的逻辑讲授概念,在课外实践活动中延伸拓展知识内涵等,都有助于学生数据分析观念的养成,值得广大教师去探索和研究。

[ 参 考 文 献 ]

[1] 张桂芳.小学数学解决问题方法多样化的研究[D].重庆:西南大学,2013.

【本文系江苏省教育科学“十四五”规划2021年度重点课题“质量监测视阈下高年级学生数据分析能力培养研究”(编号:C-b/2021/02/41)的阶段性研究成果。】

(责编 杨偲培)