【名師檔案】
徐斌,蘇州工業(yè)園區(qū)第二實(shí)驗(yàn)小學(xué)副校長(zhǎng)。中學(xué)高級(jí)教師,江蘇省數(shù)學(xué)特級(jí)教師,“江蘇人民教育家培養(yǎng)工程”培養(yǎng)對(duì)象,教育部“國(guó)培計(jì)劃”首批特聘專家。其教育事跡在《人民教育》“名師人生”欄目作專題報(bào)道,《中國(guó)教育報(bào)》曾七次連載了“徐斌教育教學(xué)藝術(shù)系列報(bào)道”。出版有專著《為學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)服務(wù)》及“中國(guó)名師”系列教學(xué)光盤。《大數(shù)據(jù)時(shí)代》一書的作者舍恩伯格指出,大數(shù)據(jù)導(dǎo)致的思維變革,使得人們對(duì)信息判斷變得更多(不是隨機(jī)抽樣,而是全體數(shù)據(jù))、更雜(不是精確性,而是混雜性)、更好(不是因果關(guān)系,而是相關(guān)關(guān)系)。可見(jiàn),隨著大數(shù)據(jù)時(shí)代的到來(lái),人類的思維產(chǎn)生了巨大的變革,數(shù)據(jù)與人的關(guān)系變得密不可分,數(shù)據(jù)分析觀念已經(jīng)成為每個(gè)公民不可或缺的基本素養(yǎng)。同時(shí),我們發(fā)現(xiàn),義務(wù)教育階段的“統(tǒng)計(jì)和概率”部分是數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)修訂后變化最大的內(nèi)容領(lǐng)域。十多年的數(shù)學(xué)課程改革實(shí)驗(yàn)中,統(tǒng)計(jì)與概率的教學(xué)出現(xiàn)了哪些新問(wèn)題?為什么核心概念中將“統(tǒng)計(jì)觀念”修改為“數(shù)據(jù)分析觀念”?什么樣的統(tǒng)計(jì)與概率內(nèi)容才是適合學(xué)生學(xué)習(xí)的?怎樣讓數(shù)據(jù)變得“親切”起來(lái)?
問(wèn)題1:數(shù)據(jù)分析觀念的內(nèi)涵是什么?
從“統(tǒng)計(jì)觀念”到“數(shù)據(jù)分析觀念”,不僅是概念名稱的變化,更重要的是概念內(nèi)涵的強(qiáng)化。統(tǒng)計(jì)的核心是數(shù)據(jù)分析,數(shù)據(jù)分析觀念的內(nèi)涵主要體現(xiàn)在以下三個(gè)方面:
首先,體會(huì)數(shù)據(jù)中蘊(yùn)涵著信息。數(shù)據(jù)是什么?課標(biāo)修訂組組長(zhǎng)、著名統(tǒng)計(jì)學(xué)家史寧中先生指出:“數(shù)據(jù)是信息的載體,這個(gè)載體包括數(shù),也包括言語(yǔ)、信號(hào)、圖像,凡是能夠承載事物信息的東西都構(gòu)成數(shù)據(jù),而統(tǒng)計(jì)學(xué)就是通過(guò)這些載體來(lái)提取信息進(jìn)行分析的科學(xué)和藝術(shù)。”統(tǒng)計(jì)學(xué)是建立在數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上的,本質(zhì)上是通過(guò)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和推斷。數(shù)據(jù)分析觀念的首要方面就是要讓學(xué)生體會(huì)數(shù)據(jù)中蘊(yùn)涵著信息,要讓學(xué)生了解在現(xiàn)實(shí)生活中有許多問(wèn)題應(yīng)當(dāng)先做調(diào)查研究,通過(guò)收集、分析數(shù)據(jù)做出判斷。
其次,根據(jù)問(wèn)題的背景選擇合適的方法。統(tǒng)計(jì)學(xué)是通過(guò)數(shù)據(jù)來(lái)推斷數(shù)據(jù)產(chǎn)生的背景,即便是同樣的數(shù)據(jù),也允許人們根據(jù)自己的理解提出不同的推斷方法,給出不同的推斷結(jié)果。在整理、描述和分析數(shù)據(jù)的過(guò)程中,首先讓學(xué)生學(xué)會(huì)分類整理,并能用文字、圖畫和表格來(lái)呈現(xiàn)整理結(jié)果,重在讓學(xué)生體會(huì)運(yùn)用數(shù)據(jù)進(jìn)行表達(dá)與交流的作用,感受數(shù)據(jù)蘊(yùn)涵著信息;隨著年級(jí)的升高,逐步讓學(xué)生正式學(xué)習(xí)統(tǒng)計(jì)圖表(條形統(tǒng)計(jì)圖、扇形統(tǒng)計(jì)圖、單式與復(fù)式統(tǒng)計(jì)表、單式與復(fù)式折線統(tǒng)計(jì)圖等),并能夠根據(jù)實(shí)際需要靈活選擇統(tǒng)計(jì)方法。統(tǒng)計(jì)方法的選擇不是唯一的,統(tǒng)計(jì)學(xué)對(duì)結(jié)果的判斷標(biāo)準(zhǔn)沒(méi)有對(duì)錯(cuò)之分,只有好壞之別。
第三,通過(guò)數(shù)據(jù)分析體驗(yàn)隨機(jī)性。在推斷性數(shù)據(jù)分析過(guò)程中,常常需要通過(guò)樣本來(lái)推斷總體,而在調(diào)查或?qū)嶒?yàn)之前,我們不可能知道數(shù)據(jù)的具體取值。也就是說(shuō),數(shù)據(jù)可以取不同的值,并且取不同值的概率可以是不一樣的,這就是數(shù)據(jù)隨機(jī)性的由來(lái)。數(shù)據(jù)的隨機(jī)性有兩層含義:一方面對(duì)于同樣的事情每次收集到的數(shù)據(jù)可能不同,另一方面只要有足夠的數(shù)據(jù)就可能從中發(fā)現(xiàn)規(guī)律。
問(wèn)題2:怎樣讓數(shù)據(jù)變得“親切”起來(lái)?
以往的統(tǒng)計(jì)與概率教學(xué)中,學(xué)生常常感到數(shù)據(jù)陌生、單調(diào)、繁雜、冰冷,這是因?yàn)榻虒W(xué)過(guò)程中脫離了學(xué)生的生活實(shí)際,違背了學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律,偏離了統(tǒng)計(jì)的應(yīng)用價(jià)值。要改變這樣的狀況,讓數(shù)據(jù)變得“親切”起來(lái),可以從以下三方面做起:
首先,讓學(xué)生對(duì)數(shù)據(jù)產(chǎn)生強(qiáng)烈的需要。小學(xué)生學(xué)習(xí)的統(tǒng)計(jì)不應(yīng)是純統(tǒng)計(jì)學(xué)意義上的統(tǒng)計(jì),也不是純數(shù)學(xué)知識(shí)意義上的統(tǒng)計(jì),而應(yīng)是聯(lián)系生活實(shí)際初步體會(huì)數(shù)據(jù)中蘊(yùn)涵著信息,選擇合適的統(tǒng)計(jì)方法,做出合理的判斷。因此,在統(tǒng)計(jì)與概率的教學(xué)中,要緊密聯(lián)系學(xué)生的實(shí)際,從學(xué)生的生活出發(fā),選擇他們喜歡的事件,比如可以讓學(xué)生統(tǒng)計(jì)他們喜歡的歌曲、食品、運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目、課外讀物等,也可以讓學(xué)生統(tǒng)計(jì)同學(xué)的生日、屬相、年齡、身高、體重等。
其次,讓學(xué)生完整經(jīng)歷數(shù)據(jù)分析的過(guò)程。要讓學(xué)生逐步建立對(duì)數(shù)據(jù)的親切感,最好的辦法莫過(guò)于讓他們親身經(jīng)歷調(diào)查、研究、分析數(shù)據(jù)以及做出判斷的活動(dòng)過(guò)程。在此過(guò)程中,學(xué)生將不僅僅學(xué)習(xí)一些必要的知識(shí)和方法,還將體會(huì)數(shù)據(jù)中蘊(yùn)涵著信息,提高自己運(yùn)用數(shù)據(jù)分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。數(shù)據(jù)分析的過(guò)程可以概括為:收集數(shù)據(jù)、整理數(shù)據(jù)、描述數(shù)據(jù)和分析數(shù)據(jù)。當(dāng)然,在收集數(shù)據(jù)的過(guò)程中,一方面要讓學(xué)生學(xué)會(huì)閱讀和理解現(xiàn)成的數(shù)據(jù),另一方面更為重要的是要讓學(xué)生自己收集數(shù)據(jù)。學(xué)生自己收集數(shù)據(jù)時(shí)可以采用調(diào)查、體驗(yàn)、測(cè)量、查閱資料等方法。同時(shí),要根據(jù)解決問(wèn)題的需要靈活地選擇統(tǒng)計(jì)圖表。比如,想表達(dá)某部分?jǐn)?shù)據(jù)在整個(gè)數(shù)據(jù)中所占比例的情況,用扇形圖比較好;想比較各種數(shù)據(jù)之間的數(shù)量關(guān)系,用條形圖或直方圖比較好;如果數(shù)據(jù)隨著時(shí)間而變化,想了解數(shù)據(jù)的變化情況,用折線圖就比較好。
第三,讓學(xué)生真切體驗(yàn)統(tǒng)計(jì)的價(jià)值。統(tǒng)計(jì)的核心是數(shù)據(jù)分析,統(tǒng)計(jì)的目的是發(fā)現(xiàn)信息、尋找規(guī)律、做出判斷、解決問(wèn)題,從這個(gè)意義上說(shuō),統(tǒng)計(jì)學(xué)是真正的應(yīng)用數(shù)學(xué)。因此,對(duì)統(tǒng)計(jì)結(jié)果的恰當(dāng)運(yùn)用是完整的統(tǒng)計(jì)過(guò)程的必要組成部分。例如統(tǒng)計(jì)同學(xué)的身高和體重情況,不能單純地為了數(shù)據(jù)而收集數(shù)據(jù),而應(yīng)該建立在解決實(shí)際問(wèn)題的基礎(chǔ)上,比如為了幫助同學(xué)訂購(gòu)校服或者了解同學(xué)的身體發(fā)育和健康情況而需要相關(guān)數(shù)據(jù)。這樣,學(xué)生不僅對(duì)統(tǒng)計(jì)的過(guò)程感興趣,更重要的是能夠真切地體驗(yàn)到數(shù)據(jù)分析的實(shí)際作用,不懼怕數(shù)據(jù),就有可能會(huì)主動(dòng)去獲取信息,逐漸親近數(shù)據(jù)、喜歡數(shù)據(jù),使得數(shù)據(jù)成為學(xué)生發(fā)現(xiàn)、提出、分析和解決問(wèn)題的好伙伴?!?/p>
(作者單位:江蘇省蘇州工業(yè)園區(qū)第二實(shí)驗(yàn)小學(xué))《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2011年版)》在核心概念中,將過(guò)去的“統(tǒng)計(jì)觀念”修改為“數(shù)據(jù)分析觀念”,從概念內(nèi)涵和外延的變化給我們帶來(lái)了新的思考。數(shù)據(jù)分析觀念包括:了解在現(xiàn)實(shí)生活中有許多問(wèn)題應(yīng)當(dāng)先做調(diào)查研究,收集數(shù)據(jù),通過(guò)分析做出判斷,體會(huì)數(shù)據(jù)中蘊(yùn)涵著信息;了解對(duì)于同樣的數(shù)據(jù)可以有多種分析的方法,需要根據(jù)問(wèn)題的背景選擇合適的方法;通過(guò)數(shù)據(jù)分析體驗(yàn)隨機(jī)性,一方面對(duì)于同樣的事情每次收集到的數(shù)據(jù)可能不同,另一方面只要有足夠的數(shù)據(jù)就可能從中發(fā)現(xiàn)規(guī)律。數(shù)據(jù)分析是統(tǒng)計(jì)的核心。
同時(shí),從“統(tǒng)計(jì)與概率”的內(nèi)容領(lǐng)域修訂調(diào)整來(lái)看,變化很大:第一學(xué)段中,對(duì)“統(tǒng)計(jì)與概率”的內(nèi)容要求從過(guò)去的11條減為3條,刪除了“不確定現(xiàn)象”“平均數(shù)”“條形統(tǒng)計(jì)圖”(移到了第二學(xué)段)。第二學(xué)段中,刪除了中位數(shù)和眾數(shù)(移到了第三學(xué)段)。
針對(duì)這樣的目標(biāo)要求和內(nèi)容調(diào)整,我們還可以延伸閱讀以下資料,以便完整認(rèn)識(shí)和實(shí)踐參考。
1.《統(tǒng)計(jì)與真理——怎樣運(yùn)用偶然性》([美]C.R.勞著,李竹渝、石堅(jiān)、白志東譯,科學(xué)出版社)
2.《機(jī)會(huì)的數(shù)學(xué)》(陳希孺著,清華大學(xué)出版社)
3.《數(shù)學(xué)思想概論(第1輯):數(shù)量與數(shù)量關(guān)系的抽象》(史寧中著,東北師范大學(xué)出版社)
4.《小學(xué)數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)研究與實(shí)踐》(王林等著,江蘇教育出版社)
5.《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2011版)解讀》(教育部基礎(chǔ)教育課程教材專家工作委員會(huì)編,北京師范大學(xué)出版社)
6.《“數(shù)據(jù)分析觀念”的內(nèi)涵及教學(xué)建議——數(shù)學(xué)教育熱點(diǎn)問(wèn)題系列訪談之五》(史寧中、張丹、趙迪,《課程·教材·教法》,2008年第6期)
7.《理解把握數(shù)學(xué)課程中的核心概念(一)——《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2011年版)》解析之三》(王尚志、胡鳳娟,《小學(xué)數(shù)學(xué)教育》,2012年第7-8期)
8.《“數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)”核心詞的實(shí)踐解讀之五——數(shù)據(jù)分析觀念(上)》(曹培英,《小學(xué)數(shù)學(xué)教師》,2013年第9、10期)