中学生数据分析能力培养策略研究

贾 佳

（张掖市临泽县第一中学 甘肃 张掖 734200）

高中数学教学科学难度相对较高，知识体系比较庞大，对学生的各项能力均有较高要求，包括：逻辑思维能力、空间推理能力、数据分析能力等。其中数据分析能力是可谓是各项能力的基础，毕竟数学本身就是一项研究数据、研究规律的学科，学生需要具备良好的数据分析、数据总结、规律归纳的能力，才能在众多干扰项中抽丝剥茧，找出处理每个数学问题的最佳答案。想要有效地提升学生的数据分析能力，必然要将其融入到教学活动之中，融入要掌握技巧和方法，唯有深入解读数据分析能力的构成，找寻其中与学科教学课程间的关联性，才能做到巧妙融合不突兀，为后续课程教学打好基础。

1.深入解读数据分析能力的构成

根据数据分析过程，笔者将数据分析分为以下五个部分，分别是：数据分析前的观察期、数据分析前的收集与整理期、数据分析中的逻辑梳理期、数据分析后的总结归纳期和数据分析后的表述期。这五部分组成了学生处理与分析一组数据的完整思考体系，每个时期有不同的能力要求，合为一体组成了完成的数据分析能力，下面笔者就分别介绍一下不同时期所对应的能力要求。

1.1 数据分析前的观察期

面对任何数学问题学生们最先要做的一件事，便是观察，从全局角度先大致审视一遍，有了初步的概念和解决思路后再去动手尝试。有些学生心急气躁，遇到问题急于上手，往往很容易遗漏关键信息，或是努力了半天才发现最初选错了道路导致前功尽弃只得从头再来。

这一时期既要求学生要有良好的心境，能够从容应对各种复杂多变的数据资料，不骄不躁，又要求学生具备敏锐的观察力、洞察力，能够通过观察数据快速掌握后续分析数据的大致思路，制定出相应的数据分析计划。

1.2 数据分析前的收集与整理期

在我们的生活中，数据无处不在，可供学生们练习的实际案例应有尽有。有些数据已经被收集整理好，在分析时可直接跳过这一步骤，如：学生们考试试题之中的各项数据，基本都是一眼就能抓住。当然，也有一些数据是需要学生们自行统计、收集和整理的，如：数学课本《统计》单元中的课后练习，学生们需要自行设计调查计划收集整理数据。

这一时期需要学生心思缜密，能够准确进行数据归类整理，确保所用数据的准确性，为后续分析打好基础。

1.3 数据分析中的逻辑梳理期

将所要分析的数据资料收集整理后，便要开始进行数据分析中逻辑梳理这一关键环节了，此时学生需要将数据资料化繁为简。通过运用科学思维，从形式繁多的数据资料中探寻规律，利用数据以及数据间的运行规律，将数据的逻辑性树立清晰，以便后续总结归纳。

这一时期学生首先要对各种数据间可能存在的规律有深入的认知，了解数据归类的各种特征，以便于学生进行数据梳理。

1.4 数据分析后的总结归纳期

对数据进行总结归纳，实际上考察的便是学生对数据的探究能力，有时简单改变数据的度量单位便能出现不同的探究结果，学生能否发现数据当中所蕴含的逻辑规律并将其总结出来才是关键。除此以外，在总结归纳期，对学生自身的创新意识也有要求，毕竟数据分析的结果方案不是一成不变的，它需要根据每组数据的实际情况进行调整，这就需要学生能够临时应对，采取更为准确的方式去完成最后数据分析结果的呈现。

1.5 数据分析后的表述期

经过分析后的各项数据还需要最后一步交付结果，那便是通过设定标准、度量，用合适的度量来表达一组数据的差异，让数据能够直观地反映在数据统计的工具上[1]。在实际教学过程中，大部分学生并不需要去自行选择合适的表述数据方法，因为在学生们所要完成的试题练习中会明确学生所需的表述形式是点线图、函数图像还是统计图等。但也正是因为平日里教学过程中经常被忽视和省略，所以教师更要注重培养学生的数据表述能力，以免学生在真正处理实际问题时遇到困难。

2.数据分析能力教学融入高中数学课堂的设计思路

培养学生数据分析能力对提升学生整体数学水平极为重要，当然，正因为数据分析能力的重要地位，其培养过程也必然不是一个短时间内就能有所成效的。教师应给予学生充分的耐心、细心和关心，在日常教学过程中逐渐渗透数据分析思路，不断引导与启发学生自主思考数据分析过程，帮助学生掌握适合自己思维方式的数据分析方法，并将数据分析能力所需的各项能力拆分融入到各个教学环节之中，以帮助学生提升整体的数学分析能力。

对数据的观察力，可以从学生对于身边事物的观察能力入手，利用课外延伸。数学教师可经常引入一些生活中被学生们所忽视的数学问题供学生们思考，或是在与学生们讨论时事热点话题时尝试从数学视角进行分析。让学生们能够习惯于运用数学思维思考和观察身边事物，在日常练习中不断提高观察力。心思缜密依然要进行课外延伸，教师可根据学情采用个性化教学评价的方式，有些学生天生性格大大咧咧，教师可以将数据分析的整体流程细化成具体步骤，反复帮助学生巩固以克服爱马虎的情况。

笔者所说的数据规律特点是基于现有数学教材课本而言的，在数学课本中所提及的数据规律数量并不多，而且各种规律特点间的差异性比较明显。教师可通过加强实践练习，帮助学生反复巩固逐步加深印象，在教学活动中提高学生分辨数据规律的速度及准确率。

最后是数据的探究能力与表述能力，这两项能力综合性较强，教师需灵活运用课内外相结合的教学设计方式，立足学生自身发展所需采取相应的教学手段。

3.当前中学数学在培养学生数据分析能力方面存在的问题

3.1 学生的学科知识掌握不牢

高中数学学科内容相对角度，函数、几何、随机变量每个都是教学重难点，再加上中学生所要学习的其他学科内容较多，时间有限，自然无法准确掌握每个学科的知识点，出现学科知识掌握不牢的情况在所难免。当面此类问题，部分教师在教学手段上缺乏创新，并未立足于学生自身是否理解和吸收学科知识的层面上，而是将更多精力放在纠正学生学习态度和学习习惯上。没有对症下药，自然无法帮助学生加深印象，导致学生无法记住各种数据规律特点，学习自信心受挫，不仅数据分析能力得不到提升，还容易引发学生对数学学科的焦虑恐慌心理。

3.2 教学模式僵化缺乏吸引力

在实践教学过程中，部分数学教师一味追求快速提升学生的数据分析能力，为学生安排过多重复性的练习内容，不考虑学生自身是否感兴趣，既浪费了学生大量的课余时间，又无法保障练习效果。授课过程中，教师缺乏自我反思和提升，长期沿用一种授课模式，导致课堂教学过于僵化缺乏活力，学生对于数学知识的学习兴趣严重下滑，学习内动力不足，数学课堂逐步丧失吸引力。

3.3 教学评价单一缺乏针对性

教学评价是数学教学中的重要环节，也是师生间深化了解增进感情的重要途径之一。当前中学数学在培养学生数据分析能力方面缺乏科学有效的教学评价体系，大部分教师在教学活动中只能采用大水漫灌式的统一性评价，很难精准覆盖每个学生，教学评价的针对性较低。

4.立足学生发展需求，探究提升学生数据分析能力的策略

4.1 熟记数据工具

想要让学生提升数据分析能力，首先需要让学生掌握记录数据的方法，让学生掌握各种统计图表的使用方法和特点[2]。熟记数据工具，既有利于提高学生分辨数据规律的速度及准确率，又有助于提高学生的数据表述能力。

熟记数据工具最好的办法便是让学生们亲身感受不同数据工具的使用效果，通过对比增强学生对各种数据工具的记忆。以《统计》这一单元为例，教师在安排学生们完成《随机抽样》课后的探索与研究时，教师先不限定随机抽样方案中统计表的样式，让学生们自由选择。最后各个学生小组所提交的随机抽样方案中的结果表述各不相同，教师可在课堂上将各小组结果进行对比展示，让学生们自行讨论各个方案的利弊。学生们通过对比发现纯数字呈现效果不直观，但操作简单高效，饼图和柱状图能更直观地展示数据关系，但所需制作时间较多。学生们通过对比探究不仅巩固了随机抽样的方案步骤，还对不同数据工具特点有了深刻印象，利于学生们记忆和掌握数据工具。

4.2 问题驱动建构

数学教师在培养学生的数据分析能力时应要关注学生的问题意识发展，以问题为驱动引导学生[3]，立足学生发展而非直接灌输知识点。

传统数学课堂中在讲解函数时，教师往往直接向学生们抛出函数概念和公式，学生们边听讲解边记忆，学习过程太过机械。数学教师应善于运用问题去启发诱导学生，在讲解函数概念前可先为学生们提供数学问题，将函数数据隐藏在问题当中，学生们运用所学过的数学知识尝试解决，有的学生列出数据表格，有的学生尝试连线梳理逻辑关系，还有的学生尝试建立起坐标系。教师适时地予以引导，让学生们说出自己的解题思路，找出更优方法，逐步建立其初步的函数模型化思想。在此基础上教师再去为学生们阐述函数概念，学生自然更容易理解。不仅如此，通过学生们自主思考与探究这些数据关系，也让学生们数据探究能力得到充分的锻炼，对学生数据分析能力培养益处颇多。

4.3 应用变式训练

变式训练主要指的是从不同的角度、侧面以及方式等将事物从另一种状态进行呈现[4]，有助于提高学生数据表述能力，帮助学生打破思维局限。例如学生们在进行数学分析时，常常依赖于计算公式，将数学问题与数学计算题弄混。其实数学问题的应对方式是非常多样的，只是因为生活中大部分数学考试题目是计算类型的，学生们便习惯于通过计算去解决。以《空间点、直线、平面之间的位置关系》一课为例，很多学生空间推理能力并不强，面对题目中众多关键信息一时间不知从何开始分析。教师不妨帮助学生们走出思维困境，找两三名同学进行演示。以案例将抽象的空间关系具象化，从不同角度解读空间点、直线、平面之间的关系。让学生们能够明白以一种思路处理数学问题遇到阻碍时，可以尝试换一个视角去思考，在分析数据过程中，如果规律不明显找不到准确关系，不妨试试联系生活实际案例，以具象化方式观察数据规律，从而解决数据分析问题。

4.4 活化数学课堂

高中数学课堂教学中有关数据分析类型的问题大多是数字问题，呈现较为枯燥和死板，很容易让学生们觉得无聊导致课堂注意力分散。为此，数学教师应善于通过创新教学手段的方式，提升课程趣味性，活化数学课堂。

例如在讲解概率相关数据分析问题时，教师可以举一些学生们比较感兴趣的话题作为讨论案例。教材中往往是使用抛硬币、剪刀石头布游戏胜利或是抽奖概率等问题，虽说也是融入了生活化元素，但毕竟不是学生们感兴趣的内容，在提升学生的课堂注意力上效果不佳。如果教师能够将这个概率问题与学生们生活中比较关心的内容相联系，比如：某购物软件邀请好友砍价免费拿商品，但结果总是差一点，很多学生都中招了，教师就可以让学生们算算究竟要邀请多少好友才有几率拿到免费商品是学生们平日里常玩的游戏，胜率总是接近于50%，教师可以让学生们自行统计一下大约赢多少次便会迎来必输。这些案例能够引发学生强烈的情感共鸣，瞬间便让概率计算成为了学生们茶余饭后的热门话题，既能培养学生的随机观念和数据分析意识[5]，又能提高学生对于数学教学活动的参与热情。

4.5 针对性教学辅导

高中学生的认知发展水平是决定其能否较好理解和运用数据分析的重要因素之一[5]，教师需要深入了解学情，合理布置练习任务为学生们提供更具针对性的教学辅导。数学教师可采用线上与线下混合教学模式，将课前预习和课后复习作为线上教学课程，线下教学则更专注于引导学生思考和实践探究。

例如在讲解《集合的概念》一课时，有些学生可以快速理解集合的概念、掌握有限集、无限集、空集的意义，但有些学生理解起来就比较困难，对“属于”的概念理解不清。传统课堂之中，教师只能是稍微放缓一下教学进度，巩固训练一两次便继续课堂教学，很难真正照顾到全班每一个学生，有些学生即使没有真正理解也不得不继续学习新的内容，导致不会的知识内容越积累越多，最后甚至跟不上教师正常的授课进度。数学教师可利用线上教学模式，课前便将集合相关概念、集合元素特征、常用数集及记法等内容做成教学视频，供学生们反复观看揣摩。对于基础比较薄弱的学生，可以通过线上反复观看跟上教学进度，这样一来教师在线下课堂中的授课内容就能够照顾到全班所有学生，学生们得以充分理解并掌握集合的概念后，自然对相关习题游刃有余，线下教学课堂得以轻松完成。

在教学评价方面，由于有了线上教学平台的加入，学生们可以随时随地将自己在学习数学知识或处理数学问题时遇到的困难分享给教师，还可以每日记录学习内容、整理易错题、梳理各单元知识导图等，充分发挥互联网技术的教育优势。数学教师可结合线上教学相关数据深入了解每个学生的实际情况，并为学生提供更具针对性的辅导建议，帮助学生找到适合自己的学习方法。比如：有的学生遇到数据分析类的问题缺乏分析思路，对参考例题或公式的依赖心理很重。教师在了解到这一情况后，可以与学生一同分析无思路的形成原因，通过分析成因后发现原来学生对于数据分析的最终目标不明确，无法排除干扰选项，导致无从下手。那么教师就可以有意培养学生抓关键词，在线上为学生设立打卡练习题，帮助学生掌握快速找出数据分析目标的方法，随后再巩固各种数据分析方法的使用场景和各自的优缺点，为学生在数据分析方面提供更多分析思路。对症下药才能真正满足学生数据分析能力提升的实际需求，提高学生核心素养水平。

结束语

综上所述，当前我国高中数学教学课堂在数据分析能力培养方面还存在些许不足，需要数学教师积极反思与完善。通过深入解读数据分析能力，厘清不同时期对学生能力水平的具体要求，从而选择恰当的教学时机进行针对性教学辅导。在授课形式上，数学教师应充分了解学情，活化数学教学课堂，从而提高学生的数据分析能力。