袁凌云
《平均数》是人教版数学四年级下册第八单元的教学内容,旨在让学生理解平均数的统计意义,体会用平均数解决问题的价值,进而形成初步的数据意识。
一、挖掘原始数据的价值,萌发数据意识
统计学研究的数据是有背景的,了解数据的产生背景是分析数据、寻找合适代表量的基础。笔者选择学生熟悉的学习素材,围绕原始数据教学,让学生体会到一组数据中每一个数据的产生都有随机性,要描述其一般水平,就要寻找一个合适的数作为代表。
新课伊始,笔者创设“四(1)班挑选队员参加学校踢毽子大赛。乐乐踢了5次,每次1分钟,他的成绩分别为15、16、21、17、16(單位:个)”的情境,并设疑:你知道体育老师为什么要对乐乐进行5次测试吗?学生回答:乐乐可能运气很好,一次踢很多个,也可能运气不好,一次踢的个数很少,所以只看一次的数据不准确。笔者引导:如果用一个数代表乐乐踢毽子的水平,你认为可以用多少来表示?学生提出以下3种想法:①16,因为16出现的次数最多;②17,因为17的个数处于中间位置;③85,因为这是总次数。笔者追问:为什么没有人选择用21或15代表乐乐的成绩呢?学生回答:21太大,乐乐只有一次踢到21个,可能是超常发挥;15太小,不能代表乐乐的水平。笔者追问:既然最高个数和最低个数都不能代表乐乐的成绩,是不是这两次白测了?学生回答:没有白测,次数少,看不出乐乐哪一次是超常发挥,哪一次是发挥失常,要多测几次才能看出来。
接着,笔者呈现兰兰的成绩(1分钟踢了19个),并设疑:你认为她的成绩与乐乐相比,谁的成绩好?学生的想法出现了分歧:有的学生认为兰兰的成绩比乐乐好,乐乐只有1次成绩超过19个,还有4次成绩都比19少;有的学生认为这样比对乐乐而言不公平,兰兰可能是运气好,下一次不一定会踢这么多个;还有的学生提出19个也许是兰兰的最差成绩,下一次也许踢得更多。笔者顺势提问:怎样比较,对乐乐才是公平的?经过讨论,学生提出:让兰兰多踢几次,这样就能看出她是不是比乐乐厉害。
在寻找用哪个数能代表乐乐踢毽子的水平的过程中,学生对原始数据的来历有了清晰的认识,体会到体育老师为乐乐测试的每一个成绩都是有用的;兰兰只测试了一次,得到的数据不具有代表性,需要多次测试才能发现规律,公正评价兰兰踢毽子的水平。
二、关注代表数据的特征,发展数据意识
平均数的实质是用一个数代表一组数的整体水平或一般情况,让每个原始数据都“物尽其用”。笔者引导学生经历为一组数据寻找代表量的过程,让学生在多种代表量的比较中体会平均数的科学与合理。
笔者提出:“体育老师又为兰兰测试了4次,每次1分钟,成绩如下:19,17,17,19(单位:个)。如果要用一个数代表兰兰的成绩,你认为上面的三种方法合适吗?”学生发现新的数据组中次数相同的数有两组,没有中间数,方法①和方法②不再适用;兰兰只踢了4次,合起来的次数肯定比乐乐少,比总和也不公平。通过小组交流,学生认为:用18表示兰兰的成绩更合理。笔者追问:兰兰的成绩中没有18,这个18是怎么来的?一名学生回答:19比17多2个,每个19都匀给17一个,就都是18了。另一名学生认为:19最高,17最低,19加17的和除以2,也得到18。笔者顺势板书两种方法[④18——匀一匀;⑤18——(最高+最低)÷2]后提问:现在你认为用16或17代表乐乐的成绩,对乐乐而言公平吗?请你用新方法算一算乐乐的成绩。一名学生汇报:用方法④匀一匀,乐乐每次的成绩都可以变成17,用17代表乐乐的成绩更公平。另一学生汇报:乐乐的成绩按方法⑤算也是18,用18代表乐乐的成绩更合理。笔者引导学生讨论:这两种方法,哪种更合适?学生讨论后达成共识:乐乐的成绩忽上忽下,只看最高成绩和最低成绩得到的18有运气的成分,用匀得的17表示乐乐的成绩更公平。笔者追问:为什么匀一匀的方法公平?学生回答:这样能把每次的成绩都算进去,每次测试都不会白测。笔者顺势揭示平均数的概念,并提问:在算乐乐的成绩时,方法②和方法④得到了同样的结果17,这两个17表示的意思一样吗?学生回答:第一个17是乐乐第4次踢了17个,只是这一次的成绩,第二个17是匀出来的,跟乐乐每次的成绩都有关。笔者追问:兰兰一次都没有踢出18,为什么还能用这个数代表兰兰的成绩?学生发现:平均数是把兰兰每次的成绩匀一匀得到的,跟兰兰每次的成绩都有关,不管兰兰有没有踢出18个,18都可以代表兰兰的成绩。
在寻找乐乐成绩的代表数时,学生的想法多种多样。当需要用一个数代表兰兰的成绩时,学生发现前面的方法有局限性,不再适用,促使学生寻找更科学的方法。在不同的方法比较中,学生逐渐体会到:均分得到的平均数让原始数据中的每个数都发挥了价值,但平均数在原始数据中可能并不存在,即使恰好等于某个原始数据,平均数与原始数据所代表的意义也不同。
三、体会数据分析的作用,深化数据意识
一般情况下,平均数更接近真实值,可以作为决策的重要依据。教师要引导学生经历用平均数进行数据分析、推断的过程,体会平均数对于分析和比较数据的意义和价值,深化学生的数据意识。
笔者出示可可和果果的三次1分钟踢毽子测试成绩(可可:18,16,17。果果:15,17,19),并引导学生交流:可可和果果的平均成绩分别是多少?如果要从可可、果果、乐乐、兰兰四人中选三人参加学校踢毽子比赛,应该选谁?有学生认为兰兰的平均成绩最好,一定能被选上;有学生发现可可、果果、乐乐的平均成绩都是17,果果踢毽子的个数一直在增加,而可可的成绩是下降的,因此更看好果果;还有学生认为乐乐的成绩虽然忽上忽下,但最高踢到了21个,多加练习,“功力”说不定会提高。笔者质疑:可可听你们这么说,不高兴了,他疑惑乐乐的最低成绩是15个,乐乐第4次和第5次的成绩也在下降,你们为什么不淘汰乐乐?学生提议让体育老师给可可和果果多测几次。笔者追问:为什么多测几次更公平?学生回答:测的次数越多,越能看出真实水平。
接着,笔者呈现学校大赛评委讨论出的两种比赛规则(A.每人踢两次,取最高分;B.每人踢两次,取平均分)的情境,并设疑:根据目前的测试成绩,按照规则A,你认为她们中谁的名次可能会最好?按照规则B呢?学生回答:按照规则A,乐乐的成绩可能最好,因为乐乐最高踢了21个,兰兰和果果最高都只踢了19个;按照规则B,兰兰的成绩可能最好,因为她的成绩最稳定。笔者引导学生进一步思考:不同规则会产生不同的冠军,但冠军一定是水平最高的学生吗?如果让可可参赛,可可有可能获得冠军吗?学生回答:冠军不一定水平最高,可能平时成绩好的学生没有发挥好,而成绩一般的学生超常发挥了,可可有可能得冠军,但可能性不大。
在帮体育老师挑选参赛队员的活动中,学生基于对数据的理解,理性分析每名学生的长处和短板,并做出了合理的推断和决策,从而感受到数据的力量和价值。
(作者单位:宜城市窑湾小学)
责任编辑 张敏