冯敏倩
摘 要:《义务教育数学课程标准(2022年版)》将百分数由原来的“数与代数”领域调整到“统计与概率”领域作为统计量进行教学,更加凸显了其统计意义.教学中需要立足统计视角,落实“会观察、会思考、会表达”的三会目标,帮助学生理解百分数的本质意义,体会百分数表示随机现象,感悟百分数对随机现象和数据表达的统计价值,培育数据意识.
关键词:百分數;统计;随机现象;数据意识
《义务教育数学课程标准(2022年版)》将百分数由原来的“数与代数”领域调整到“统计与概率”领域,无疑在统计领域教学百分数是个新问题.教学提示指出“教学要引导学生知道百分数是两个数量倍数关系的表达,既可以表达确定数据,也可以表达随机数据”;教学内容的要求是“结合具体情境,探索百分数的意义,能解决与百分数有关的简单实际问题,感受百分数的统计意义”.基于这样的理念,笔者对百分数的教学有了新的思考,怎样在教学中凸显统计味?又该如何发展学生的数据分析意识?本文对此作些探索.
1 创设真实的统计情境,感悟百分数的意义
随着社会发展和科技的进步,学生在进入课堂之前,对于百分数已经会认、会读、会写了,通过前测调查,大约有58.6%的学生能用文字描述、画图等方式准确表达百分数表示的意义.这是他们的生活经验和“先前”感知,是学习新知的基础.如何让学生在真实的统计情境中深刻地感悟百分数的意义呢?在课堂伊始,我设计了比较近视情况的真实问题情境,也是学生熟悉的学校生活,这不仅激发了学生的学习兴趣,也为理解百分数的意义埋下了伏笔.
教学片段1
调查:我们班同学的视力怎么样?近视的有多少?想不想了解其他班的近视情况?
(出示表1)师:看,这是六1班和六2班的近视人数,你认为哪个班的近视情况好一些?
生1:六2班的近视情况好一些,因为近视人数少.
生2:这样比较不合理,因为不知道班级的总人数.
师:也就是说,要比较近视情况,只知道近视人数还不够,还需要知道各班的总人数.
(出示表2)师:现在能比较出哪个班的近视情况好一些吗?
活动要求:请同学们拿出学习单,把你比较的方法记录下来.
对比:观察这三位同学的方法,不管是用通分、用小数还是用比值,其实都是在比什么?
指出:有了近视人数和班级人数的关系,这样就能比较出六1班的近视情况好一些.
讨论:这位同学比较了不近视的人数,你们认为可以比出哪个班的近视情况好一些吗?
明确:只有通过用近视的人数和班级的总人数作了比较之后,利用比较的结果,才能比出哪个班的近视情况好一些.
师:想一想,怎么弥补修改,也能比出近视情况?
生:比较不近视人数和班级人数的关系,这样就也能比出两个班的近视情况了.
小结:比较两个班的近视情况,不管是用分数、还是用比,其实都是在比较近视人数和班级人数的关系.通过比较近视人数和班级人数的相除关系,这样我们就能确定六1班的近视情况好一些.
【设计意图】本环节的教学在数据呈现时,通过逐步出示近视人数和班级人数,意在激发认知冲突,激活学生的认知经验,让学生初步体会到比较“近视情况”要从关系入手,而不是简单、片面地比较近视人数或不近视人数.为后续过渡百分数和分数的联系,从而形成对百分数的理解做铺垫.
教学片段2
(出示表3)师:现在加入两个班,还能比出哪个班的近视情况好一些吗?试着在学习单上比比看.
生1:老师,通分太麻烦了,不好比较.
师:那你有什么想法或者需求?
生2:我想找公分母……
师:有没有办法,可以避免通分的麻烦,就能比较出四个班的近视情况呢?
生3:我想到可以用小数!(出示表4)
师:现在能比了吗?说说你是怎么比的?
师:其实,小数还可以转化成这样的数.(出示表5)看!认识它们吗?
揭示课题:这就是我们今天要来认识的一种新的数,叫做“百分数”,这个符号是“百分号”.
提问:同学们知道这些百分数表示什么意思吗?
指出:这些百分数都表示了近视人数是班级人数的百分之几.百分号就相当于分数中的分母100,百分号前面的数就相当于分子.
提问:现在有了百分数,你能比较出哪个班的近视情况好一些吗?说说你的想法.
引导:对比第3、4两行的数据,有什么相同和不同之处?
指出:相同的是,都用近视人数除以班级人数,都表示了近视人数和班级人数的相除关系.不同的是,分数的分母不同,百分数都是一百分之几.
追问:那你们觉得,为什么有了分数,还要有百分数呢?
指出:用分数比较的时候,有时会遇到通分麻烦的问题,但是百分数有方便比较的优势.并且百分数也能表示两个数量之间的相除关系,和前面学习的分数、比的知识是有联系的.因此,百分数也叫百分率或百分比.(如图1)
【设计意图】继续利用近视的情境,经过增加数据,引导学生深入思考,用不同的方法表达情境中数据之间的关系.由不同分母的分数表达激化通分的局限性,到小数表达,再到相同分母的分数表达,顺势引出百分数的表达,完成了一个从具体到抽象、从杂乱到清晰、从不规则到规则的两个数量之间相除关系的表达.
本环节的设计是整节课的核心,如抽丝剥茧一般层层深入,引导学生一步步走近百分数的本质,在沟通、联系中丰富百分数的意义——百分数可以表达两个数量之间的相除关系.教学中通过精心设计的问题串,聚焦核心问题“百分数的意义”,引导学生经历观察、解释、比较、归纳的过程,体验百分数产生的必要性.在此基础上,紧扣百分数的本质,通过数据的对比和辨析,激活学生的认知冲突,建构百分数与分数、比的结构化知识体系,让学生感悟其中的联系和区别,进一步深化核心概念,有效实现了学生知识和经验的迁移.
2 依托统计图分析数据,培育数据意识
百分数的认识让学生对“数的认识”又打开了一扇窗,百分数不仅仅表达了我们过去所说的确定的数,也可以是不确定数的随机现象.学生对百分数的隨机性的理解是有一定难度的,但它又是新知的“连接点”与“生长点”.在多元的预测活动中,感悟百分数能有效刻画随机现象,以及依据数据作出抉择和决策能有效地培养学生的数据意识.
教学片段3
师:小文酷爱篮球运动,这是他4场比赛的投篮情况,你会表示投中次数是投篮总次数的百分之几吗?
小组合作要求:每人选一场比赛算出百分之几,然后共享数据.(如图3)
师:结合着图(如图5),我们来看看这些百分数,你们感觉小文的投篮水平怎么样?
生1:我认为小文投篮挺准的,稳定在80%-90%左右.
师:如果再来一场比赛,预测一下命中率会是百分之几?这样预测的依据是什么?
学生交流,集体点评.
师:你们的数据意识真不错!百分数还能表示一种可能,我们可以通过数据,发现一些规律,从而进行预测.
【设计意图】本环节的设计依托统计图,有效化解了学生对于百分数的随机性的理解难度.学生在数形结合的具象模型中,初步体会百分数可以表示随机数据,感悟百分数的统计意义,即百分数背后蕴含的信息、趋势和规律,从而发展学生的数据意识.
教学片段4
提问:结合柱状图(如图5),你能说说这两个百分数表示什么意思吗?
追问:按照这样的增产规律,大胆地预测一下明年与今年比有可能会怎样?
生1:新能源汽车是未来的趋势,目前国家对新能源汽车的优惠政策很多,我预测明年销量会继续增长.
生2:我预测明年销量可能会下降,因为近几年新能源汽车销量急剧增长,汽车销售市场饱和了.
师:你们对数据的感觉真好,能依据百分数做出抉择和预测.
【设计意图】继续依托统计图,引导学生在真实的问题解决中,通过对数据的分析,理解百分数的统计意义,加深对百分数表示随机数据的感受.并且有意识地引导学生在报纸或网络新闻中阅读有关报道,在社会发展或科技进步的事件中体会百分数中蕴藏的信息,养成用数据说话的习惯,感受数据力量,培育数据意识.
从上面两段教学片段中不难看出,新的问题引发了学生对于数据的随机性的思考,也显示出作为统计量的百分数具有随机性.虽然对于百分数的随机性的理解有一定难度,但在教学中借助统计图,学生能直观地感受百分数作为统计量具有随机性,体会样本数据的集中趋势可以表达总体的集中趋势,这有助于学生形成初步的数据意识,也为后续的不确定性的学习打下了基础.
总之,在百分数的教学中,既要让学生明白对确定数据的倍数关系的表达,又要让学生理解百分数对随机数据的关系表达,让学生体会到随着社会的发展,百分数在生活中的应用越来越广泛.百分数作为表达统计量的一种形式,是承载信息的重要依据,尤其是对随机数据的应用.今后,我将尝试开展多种方式的学习实践活动,构建基于数据意识的单元学习主题教学的整体结构,让数据意识的培育更扎实地落地“生根”.