赫秀輝 郭瑞紅
作為數(shù)學(xué)學(xué)科的的核心素養(yǎng)之一,數(shù)據(jù)分析觀念已滲入人們生活的方方面面,統(tǒng)計(jì)的基礎(chǔ)知識(shí)已經(jīng)成為每一個(gè)公民都應(yīng)當(dāng)具備的基本素質(zhì)?!读x務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2011 年版)》已經(jīng)將“數(shù)據(jù)分析觀念”作為數(shù)學(xué)課程的核心概念之一解釋為:“了解在現(xiàn)實(shí)生活中有許多問題應(yīng)當(dāng)先做調(diào)查研究,收集數(shù)據(jù),通過分析做出判斷,體會(huì)數(shù)據(jù)中蘊(yùn)涵著信息;了解對于同樣的數(shù)據(jù)可以有多種分析的方法,需要根據(jù)問題的背景選擇合適的方法;通過數(shù)據(jù)分析體驗(yàn)隨機(jī)性,一方面對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?!?/p>
一、初中統(tǒng)計(jì)教學(xué)中存在的問題
現(xiàn)實(shí)的初中統(tǒng)計(jì)教學(xué)中,存在著下面的幾種現(xiàn)象:一是很多教師從來沒有讓學(xué)生經(jīng)歷過一次較為完整的統(tǒng)計(jì)活動(dòng)。在一個(gè)有30 多名學(xué)員的市級(jí)骨干教師培訓(xùn)班調(diào)研‘是否讓學(xué)生經(jīng)歷過完整的統(tǒng)計(jì)活動(dòng)”,結(jié)果只有兩三名教師讓學(xué)生經(jīng)歷過完整的統(tǒng)計(jì)活動(dòng)。二是為了達(dá)到應(yīng)試的目的集中講授。筆者在訪談中發(fā)現(xiàn),老師們總體上是以處理習(xí)題為主,真正的統(tǒng)計(jì)活動(dòng)少之又少。第三是把統(tǒng)計(jì)教學(xué)等同于數(shù)學(xué)解題。因此,如何進(jìn)行統(tǒng)計(jì)的教學(xué),發(fā)展學(xué)生的數(shù)據(jù)分析觀念是老師們必須考慮的問題。
二、對統(tǒng)計(jì)內(nèi)涵的進(jìn)一步理解
為了讓學(xué)生經(jīng)歷較為完整的數(shù)據(jù)分析過程、掌握數(shù)據(jù)分析的基本方法,初中各版本的教材都安排了相關(guān)的教學(xué)內(nèi)容,如人教版教材在七年級(jí)下冊安排了“數(shù)據(jù)的收集、整理與描述”;在八年級(jí)下冊安排了“數(shù)據(jù)的分析”,目的是讓學(xué)生經(jīng)歷數(shù)據(jù)收集、處理、分析的全過程,進(jìn)一步發(fā)展數(shù)據(jù)分析觀念,提高運(yùn)用統(tǒng)計(jì)知識(shí)解決實(shí)際問題的能力。
統(tǒng)計(jì)與數(shù)學(xué)的區(qū)別:首先是立論基礎(chǔ)不同。從數(shù)量和數(shù)量關(guān)系這個(gè)角度考慮,數(shù)學(xué)是建立在概念和符號(hào)的基礎(chǔ)上的。統(tǒng)計(jì)學(xué)是建立在數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上。第二是推理方法不同。數(shù)學(xué)的推理依賴的是公理和假設(shè),而統(tǒng)計(jì)學(xué)的推斷依賴的是數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)產(chǎn)生的背景,強(qiáng)調(diào)根據(jù)背景尋找合適的推斷方法。統(tǒng)計(jì)是由“部分推斷整體 ”,屬于歸納性的結(jié)論 。第三是判斷原則不同。數(shù)學(xué)在本質(zhì)上是確定性的,它對結(jié)果的判斷標(biāo)準(zhǔn)是對與錯(cuò);統(tǒng)計(jì)學(xué)對結(jié)果的判斷標(biāo)準(zhǔn)是好與壞。什么是“好”,“好”的標(biāo)準(zhǔn)與研究的目的和目標(biāo)需求有關(guān),在統(tǒng)計(jì)中沒有哪一種方法永遠(yuǎn)是最好的。
三、教學(xué)實(shí)踐策略
1.讓學(xué)生在活動(dòng)中認(rèn)識(shí)和理解統(tǒng)計(jì)的方法
統(tǒng)計(jì)最重要的是整個(gè)過程,在教學(xué)中學(xué)生應(yīng)該了解并學(xué)會(huì)如何處理統(tǒng)計(jì)的整個(gè)過程,不能片面地去去認(rèn)識(shí)統(tǒng)計(jì)。要讓學(xué)生樹立數(shù)據(jù)分析觀念,最有效的方法是以活動(dòng)形式經(jīng)歷統(tǒng)計(jì)的過程。通過活動(dòng)能非常好地發(fā)揮學(xué)生的積極性,自己設(shè)計(jì)收集方案收集數(shù)據(jù),查資料,互相之間進(jìn)行評價(jià),改進(jìn)完善設(shè)計(jì)方案。經(jīng)歷這樣一個(gè)過程,會(huì)讓他對統(tǒng)計(jì)的理解深入而難忘。
作為學(xué)生學(xué)習(xí)的指導(dǎo)者,教師需要整體設(shè)計(jì)單元教學(xué),進(jìn)行整體教學(xué)設(shè)計(jì)。
2.合理進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)——以“簡單隨機(jī)抽樣”的課堂教學(xué)為例
(1)整體把握,突出重點(diǎn)
《抽樣調(diào)查》這節(jié)課,教學(xué)設(shè)計(jì)中要有“整體把握的意識(shí)”,在每節(jié)課中重點(diǎn)要突出?;谶@個(gè)思想,教學(xué)設(shè)計(jì)中“數(shù)據(jù)描述”這個(gè)環(huán)節(jié)安排在前一節(jié)課中。這樣突出了“抽樣調(diào)查”這個(gè)重點(diǎn)。在選用案例時(shí),可以選用“調(diào)查平均身高”這個(gè)例子,因?yàn)檫@個(gè)例子有很強(qiáng)的實(shí)際背景,而且小學(xué)也用“身高”做過素材,這樣的處理使學(xué)生對同樣的背景材料經(jīng)歷了從簡單到深入的問題設(shè)計(jì),從全面到抽樣的方式處理,經(jīng)歷了一次從小學(xué)到初中的跨越。
(2)環(huán)節(jié)設(shè)計(jì), 明確目標(biāo)
本節(jié)課設(shè)計(jì)了三個(gè)環(huán)節(jié),首先舉出生活中的案例,讓學(xué)生在交流中體會(huì)面對“考察對象數(shù)量大、調(diào)查具有破壞性、危害性” 時(shí)抽樣的必要性。第二個(gè)環(huán)節(jié)提出一個(gè)具體的問題,讓學(xué)生討論如何進(jìn)行抽樣調(diào)查,設(shè)計(jì)調(diào)查方案,從理性上感受簡單隨機(jī)抽樣。學(xué)生在這個(gè)環(huán)節(jié)中雖然知道了一種新的抽樣,也知道生活中這種抽樣調(diào)查方法是存在的,但學(xué)生在這個(gè)階段對“樣本代表總體”這件事是心存疑慮的,有必要通過活動(dòng)讓學(xué)生解除疑慮。于是授課老師設(shè)計(jì)了第三個(gè)環(huán)節(jié)---經(jīng)歷“用簡單隨機(jī)抽樣的方法估計(jì)全班同學(xué)的平均身高”這一活動(dòng),學(xué)生親自獲得數(shù)據(jù),對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,然后估計(jì)總體平均身高,再與實(shí)際平均身高進(jìn)行對比。在這個(gè)過程中,學(xué)生看到了部分估計(jì)整體的可行、可以,也感受到抽樣的隨機(jī)性,從感性上體會(huì)了用樣本估計(jì)總體的思想。
(3)關(guān)注課堂生成資源
學(xué)生在進(jìn)行簡單隨機(jī)抽樣的活動(dòng)中數(shù)據(jù)出現(xiàn)偏離,是正常的,恰恰說明抽樣結(jié)果的隨機(jī)性,這些正是讓學(xué)生體會(huì)隨機(jī)性的好素材。老師可以很好地利用這些素材讓學(xué)生明白,在抽樣中每次抽到的個(gè)體是隨機(jī)的,因此得到的數(shù)據(jù)也不會(huì)完全相同,但是在合理的前提下樣本能夠反映總體情況。在課堂上,老師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生討論如何減小偏差,也就是在“合理”上做文章。
(4)關(guān)注學(xué)生的需求
學(xué)生在抽樣活動(dòng)中最關(guān)注的是“用樣本估計(jì)總體”是否可靠。在試講中通過與學(xué)生的交流可以看出,學(xué)生從心里是質(zhì)疑的。因此通過統(tǒng)計(jì)活動(dòng)讓學(xué)生體會(huì)這點(diǎn)顯得特別重要,這是突破難點(diǎn)的關(guān)鍵所在。
(5)關(guān)于素材的選擇
統(tǒng)計(jì)有很強(qiáng)的實(shí)際背景,實(shí)際背景需要結(jié)合學(xué)生的認(rèn)知。如授課老師在引入環(huán)節(jié)中選用了一些圖片:讓學(xué)生感到親切,距離自己很近,很有興趣去討論。另外,在后面的統(tǒng)計(jì)活動(dòng)中為學(xué)生提供的課題也要關(guān)注了素材的選擇,如環(huán)保問題、電視娛樂節(jié)目等。
事實(shí)說明,數(shù)據(jù)分析觀念已經(jīng)深入到現(xiàn)代社會(huì)生活和科學(xué)研究的各個(gè)方面,人們越來越依賴于用統(tǒng)計(jì)之眼看世界。數(shù)據(jù)是統(tǒng)計(jì)的核心,因此在大數(shù)據(jù)時(shí)代,要改變數(shù)據(jù)觀,重視統(tǒng)計(jì)的教學(xué)。引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷統(tǒng)計(jì)活動(dòng),能夠提升學(xué)生數(shù)據(jù)處理的能力,提高基于數(shù)據(jù)表達(dá)現(xiàn)實(shí)問題的意識(shí),養(yǎng)成通過數(shù)據(jù)思考問題的習(xí)慣,積累基于數(shù)據(jù)探索事物本質(zhì)、聯(lián)系和規(guī)律的活動(dòng)經(jīng)驗(yàn)。