韦维
[摘 要]数据分析是当下社会公民不可或缺的素养。在小学数学教学中,教师要培育学生的数据分析观念,引导学生收集数据、解讀数据、应用数据,从而让数据真正“发声”;通过数据分析,养成学生“用数据说话”的意识,并且让学生学会“用数据说话”,善于“用数据说话”,遇到问题“想数据”,分析问题“用数据”,从而让学生真正亲近数据。
[关键词]数据分析;数据意识;小学数学
[中图分类号] G623.5[文献标识码] A[文章编号] 1007-9068(2021)11-0050-02
当下,人类已经步入了“大数据时代”。基于“大数据时代”背景,教师在数学教学中要培养学生的数据分析观念,让学生在生活、学习中能主动收集数据、解读数据、分析数据,从而运用数据解决相应的实际问题。数据分析的过程,就是学生亲近数据的过程。数据分析,是当下社会公民不可或缺的素养。
一、收集数据:让数据真正“发生”
东北师范大学史宁中教授认为:“数据分析观念主要体现在三个方面,一是了解在现实生活中有许多问题需要数据说话;二是同样的数据有多元化的分析方法,需要根据需求选择科学合理的方法;三是要能体验到数据的随机性。”那么,数据是什么?数据不是我们通常所认为的“简单的数”,数据是一种信息,是承载信息的载体。这个载体包括数,也包括言语、信号、图像等。从这个视角看,现实世界中人们处理各种事务就需要不断地进行数据分析。而要进行数据分析,首先就是要获取数据,获取真实而有效的数据。
数据收集的方法很多,通常有直接的抽象调查、整体调查的方法,也有间接的查阅资料的方法,等等。在数学教学中,教师不能简单地呈现数据,而应当引导学生经历收集数据的过程,从而切身感受、体验到生活中的数据的实际意义。如上所述,数据不是简单的“数”,而是有意义、有价值的“信息”。数据收集的过程中,要引导学生调查、试验、测量、查阅资料等。比如,教学苏教版教材三年级下册“数据的收集与整理”时,笔者创设了“全班同学的艺术特长有哪些?学习哪一种艺术特长的人数最多?”的问题情境,让学生讨论“调查哪一种艺术特长的人数最多要注意什么?”“应该怎样调查?”等问题。通过讨论,激发学生调查、研究的兴趣,让学生主动地采用举手分类、画正字分类等简单的数据收集和统计的方法。在统计的过程中,学生深刻认识到,当人数比较多时,可先以小组为单位进行调查,然后汇总各个小组的数据;如果调查的对象不同,得到的结果也会不同;当种数比较多时,可以先进行分类,比如音乐类艺术特长、美术类艺术特长;等等。在这个过程中,丰富了学生收集数据的经验,从而促进学生创造性地解决问题。
数据收集是数据分析的重要组成部分。那种“掐头去尾烧中段”的数据分析教学,并不能让学生亲近数据,更难以让学生感受到数据的意义和价值。通过收集数据,学生认识到数据并不遥远,数据就存在于日常的生活中、学习中。收集数据的过程,自然能使学生形成数据眼光,培育学生的数据大脑。
二、解读数据:让数据真正“发声”
在以往的“统计与概率”学习中,学生对于数据往往感到陌生、单调、繁杂、冰冷,究其根本,是因为这些数据对于学生来说是一些无意义的符号,数据缺乏实际的意义。解读数据,就是要读懂数据背后的信息,就是要让数据真正“发声”。对于数据解读观念比较薄弱的学生而言,数据解读就是要根据学生的认知规律、心理特征等,创设现实化的情境,调动学生认识数据的积极性,让学生能洞察数据中有价值的信息。
对数据的解读不仅仅是被动地获取信息,也包括主动地研究信息、描述数据。在这个过程中,学生需要进行主动地推理,主动地预测,主动地描述,等等。常用的描述数据的方式主要有文字式、图形式、图表式等。东北师范大学史宁中教授认为,统计方法没有简单意义上的“对”和“错”,只有“好”和“不好”。学生的数据解读、分析能力主要分为三种水平:其一是能解读数据中的直观信息,比如数据的最大值、最小值、极端数据、平均值等;其二是能进行简单的数据比较、数据推理,比如数据的倍数关系、百分数关系等;其三是能进行数据的思考、数据的解释、数据的判断、数据的变化态势、数据的预测等。例如,在教学“复式折线统计图”后,可结合学校体育运动会选拔跳绳运动员的任务,呈现了一幅班上两位同学7天内的1分钟跳绳训练成绩统计图(如图1),引导学生进行数据解读,帮助这两位学生更好地训练。
在数据解读的过程中,学生积极发表自己的见解,从“点”的分析到“线”的分析,从“线”的分析到“交织关系”的分析,等等。比如有学生认为,回媛媛的成绩起伏不定,不推荐她参加比赛;有学生却认为,回媛媛的成绩总体而言是上升的;有学生认为,穆欣的成绩基本上处于上升状态,训练的成绩比较稳定;还有学生认为,穆欣和回媛媛的最好成绩差不多;等等。不仅如此,学生还对两人跳绳的未来成绩进行了预测。在思辨交流中,学生深切地体会到,数据分析没有绝对的“好”与“坏”、“对”与“错”,只有相对的合理性。着眼点不同,分析数据形成的结论也就不同。从而,学生深刻认识到数据分析方法、分析立足点、分析着眼点等的重要性。正如数学家阿蒂亚所指出的,“代数是有序的逻辑,几何是看得见的逻辑,概率是无序的逻辑”。
小学阶段的数据分析教学,重要的是借助问题的解决让学生经历数据分析的全过程。在数学教学中,教师要发掘素材,精心呈现生活实践中的数据,引导学生做出恰当的分析、解释,从而做出一些合理的判断与推理,不断发展学生数据分析的能力,提升学生数据分析和解决问题的水平。
三、应用数据:让数据发挥“效用”
数据分析的载体、媒介是“数据”。作为教师,在数学教学中要充分地应用数据,从而让数据真正发挥效用。数据应用,注重的是学生实践能力和创新能力的培养。统计的核心是数据分析,发现信息、寻找规律、做出判断和解决问题是统计的根本目的。在小学数学教学中,教师要让学生真切地感受、体验到数据的作用和功能,从而让学生逐渐亲近数据、喜欢数据,让数据成为学生发现、提出、分析和解决问题的好伙伴。
比如,在学生学完了“扇形统计图”(苏教版教材六年级下册)之后,笔者发现,学生已经积累了各种统计图的解读、分析经验,于是布置了一个“调查本校图书室图书的种类和册数是否达标”的综合性任务。学生咨询了图书室管理员,并从电脑中调集了书籍清单以及借阅书籍的清单。在此基础上,学生用各种统计图来表征图书馆图书的总体性组成情况。有学生绘制了条形统计图,从中可以清楚地看出学校图书馆各种图书种类的多少,哪一类图书不足,哪一类图书已超标;有学生制作了折线统计图,反映了近三年学校图书室各类图书的增减变化情况,从中可以看出学生的阅读偏好;有学生制作了扇形统计图,反映了各类图书占总图书的百分比等,从中可以看出哪一类图书占据主导地位,哪一类图书比较少;等等。不仅如此,有学生还对借出的图书展开具体的分析,给出了一些合理化的建议。在这个过程中,不同的统计图在统计学校图书室的图书中发挥了不同的作用。结合三类不同的统计图,学生不仅了解到当下图书室相关图书的信息,更给出了图书室增添图书的相关建议。教学中,教师要创设各种应用情境,引导学生积极运用数据解决问题,从而让数据真正发挥作用。正如有学者所指出的,“在终极分析的意义上,一切知识都是历史;在抽象的意义上,一切科学都是数学;在理性的基础上,所有的判断都是统计学”。
爱因斯坦说:“纯逻辑的思维不可能告诉我们任何经验世界的知识,现实世界的一切知识是始于经验并终于经验的。”数据分析的教学同样如此。通过数据收集、数据解读和数据应用,能让学生养成“用数据说话”的意识,并且学会“用数据说话”,善于“用数据说话”。通过数据分析教学,让学生遇到问题“想数据”,分析问题“用数据”,從而让学生真正亲近数据。
[ 参 考 文 献 ]
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(责编 罗 艳)