也谈数据意识的培养

作者: 房芸

摘  要:仔细分析《义务教育数学课程标准(2022年版)》对数据意识的描述,可以发现,培养学生的数据意识,需要在实际问题或任务的驱动下,引导学生收集数据、整理数据、分析数据、应用数据,从而更好地感受数据的意义

和随机性,

养成用数据说话的习惯。

关键词:小学数学;数据意识;核心素养

数据意识是《义务教育数学课程标准(2022年版)》提出的“数学课程要培养的学生核心素养”的主要表现之一。它主要是指“对数据的意义和随机性的感悟”,包括“知道在现实生活中,有许多问题应当先做调查研究,收集数据,感悟数据蕴含的信息;知道同样的事情每次收集到的数据可能不同,而只要有足够的数据就可能从中发现规律;知道同一组数据可以用不同方式表达,需要根据问题的背景选择合适的方式”,因而“有助于理解生活中的随机现象,逐步养成用数据说话的习惯”。[1]

仔细分析课标对数据意识的描述,可以发现,培养学生的数据意识,需要在实际问题或任务的驱动下(即以解决或完成实际问题或任务为目标),引导学生收集数据、整理数据、分析数据、应用数据(即经历完整的统计过程),从而更好地感受数据的意义

和随机性,养成用数据说话的习惯。

一、数据引入是数据意识培养的前提

简单地说,数据意识是指意识到数据的重要性和实用性。通过数据,能得到有意义、有价值的信息,从而解决问题(完成任务),这是数据重要性和实用性的主要表现。因此,创设

问题情境引发对数据的需求,是培养数据意识的前提。没有问题情境,

不需要引入数据,学生针对数据的一系列活动将失去意义和价值。教师可以创设生活情境、游戏情境、学科情境,提出相应的问题,驱动学生引入数据,有目标地展开针对数据的一系列活动,最终感受到数据的重要性和实用性。

例如,教学苏教版教材三年级下册“简单的数据汇总”时,教师以十岁成长礼为主题,设计导入活动:“学校要为我们三年级的同学举办十岁成长礼,可是每个同学的生日并不都在同一个月,定在哪个月举办比较合适呢?”由此,学生主动

引入数据:“可以先统计全年级同学在哪个月出生的人最多。”选择与学生生活紧密相关的问题情境,有助于激发学生统计的兴趣,帮助学生真切地感受到在现实生活中,有许多问题需要引入数据,才能获得更好的解决。

二、数据收集是数据意识培养的基础

收集数据是整理数据、分析数据、应用数据的基础。收集数据是根据一定的目标,采用一定的方法,通过具体的活动得到数据的过程。因此,教师需要引导学生基于问题情境,明确收集数据的目标,然后选择合理的收集方法,设计合理的收集过程,最后开展具体的收集活动。一般地,具体的收集活动开展起来比较费时费力,涉及很多相关的人、事、物、地,不是课堂上可以完成的。课堂教学中,师生可以把精力放在明确收集数据的目标和选择合理的收集方法、设计合理的收集过程上,如选择调查问卷、实地观察或实验操作的方法,而不开展具体的收集活动——有时,甚至可以在讨论收集计划的基础上,直接给出已经收集到的数据,即课后也不要求学生开展具体的收集活动。例如,教学苏教版教材三年级下册“简单的数据汇总”时,收集全年级学生出生的月份,数据较多,学生先以班级为单位收集数据,在班级中又以小组为单位收集数据,从而大大提高了收集数据的效率。

在收集数据的过程中,学生可能会遇到各种各样的数据。如果没有及时记录下来,就容易遗漏和出错,即不能确保每一个数据都被准确地记录下来。常见的记录数据的方法是使用表格。教师可以引导学生绘制表格记录不同类别的数据,如人数、颜色、形状等。具体记录时,可以根据数据的特点选择做标记或画“正”字的方法。教师还可引导学生利用电脑软件记录数据,如Excel、SPSS等。这些软件还可用来整理数据、分析数据,具有便捷、高效的特点。使用这些软件可以让学生更好地融入信息技术时代。

三、数据整理是数据意识培养的关键

在整理数据的过程中,教师要引导学生掌握两种常用的整理方式:分类整理和分段整理。分类整理是将数据按照不同的属性类别整理,具有离散性特征,如按出生的月份、水果的种类等整理数据。通过分类整理,可以清晰地看到数据的共性和差异,从而为后续的数据分析和应用决策提供有力的支撑。分段整理是将数据按照一定的大小范围整理,具有连续性特征,如将考试成绩、身高等划分为多个等级后整理。通过分段整理,可以准确地把握数据的分布特点和变化趋势,从而为后续的数据分析和应用预测提供有力的支撑。在数据整理的过程中,分类整理和分段整理经常会结合使用,以达到更全面和深入的效果。

在整理数据的过程中,教师还要引导学生掌握一些常用的整理手段(工具):统计图、统计表和统计量。统计图以图形形式呈现数据,其直观的视觉效果可以帮助我们快速地识别数据的规律和趋势。统计图的种类繁多,常见的有条形统计图、折线统计图、扇形统计图等。教学时,教师要帮助学生学会根据数据的特征选择不同的统计图。例如,描述某班同学四年级的身高情况用条形统计图,描述某个同学一年级到四年级的身高变化情况用折线统计图。统计表以表格形式呈现数据,更加详细和全面,方便进行数据的排序、筛选和计算等。统计量是对数据进行总结和描述的指标。小学阶段学习的统计量主要是平均数,它反映一组数据的平均水平和整体情况。在实际应用中,统计图、统计表和统计量经常结合使用,相互印证和补充。比如,通过统计表中的数据算出一些统计量,然后通过统计图直观地展示这些统计量。通过这种综合运用,学生可以更好地理解和解释数据,发现数据背后的规律和趋势。同时,统计图、统计表和统计量可以帮助我们有效地传达数据信息,使复杂的数据变得简单易懂,为决策、预测提供有力的支撑。

四、数据分析是数据意识培养的核心

从不同的角度分析数据,可以获得不同的信息,得到不同的结论,解决不同的问题。经历分析数据的过程有助于学生发展思维的多样性和灵活性,逐步学会根据解决问题的需要选择合适的思考角度,同时感受数据的意义,发展数据意识。在教学中,教师可以引导学生从点、线、面三个角度分析数据。从点的角度分析数据,重点关注数据的个体和细节;从线的角度分析数据,重点关注数据的变化和趋势;从面的角度分析数据,重点关注数据的整体和结构。例如,教学苏教版教材五年级下册“折线统计图”时,教师可以引导学生逐步分析张小楠6—12岁每个年龄身高数据点的位置、大小特征、变化趋势、分布情况以及背后的原因和规律等。

五、数据应用是数据意识培养的目标

应用数据是指在收集数据、整理数据、分析数据的基础上利用数据产生结论,解决问题,包括决策和预测等,主要表现为“用数据说话”。在教学中,教师要鼓励学生完整地以数据为依据表达自己的结论,从而解决问题。例如,教学苏教版教材五年级下册“折线统计图”时,教师可以提问“张小楠13岁的身高大约是多少厘米”,鼓励学生多方寻找依据,给出结论。比如:根据去年长高3厘米,预测是147厘米;根据一年最多长高过9厘米,预测是153厘米;根据11岁后长高速度变慢了,预测是145厘米……这个问题没有标准答案,多个答案都具有合理性。学生以数据为依据表达自己的结论就是数据意识的体现。

为了进一步增强学生应用数据的意识(能力),教师还要回到源头(前提),注意融合多个学科的内容,创设综合性更强的问题情境,引导学生应用数据解决实际问题。例如,让学生观察黄豆生长的过程,绘制折线统计图,从统计的角度了解黄豆生长的情况;再适当介绍科学知识,让学生从科学的角度认识黄豆生长的过程。再如,让学生在体育课上记录全班同学1分钟跳绳的情况,用数据整理和分析的方法,确定设计相应年级比较合理的跳绳达标线。

参考文献:

[1] 中华人民共和国教育部.义务教育数学课程标准(2022年版)[S].北京:北京师范大学出版社,2022:9.