黃慧明
關鍵詞:數(shù)據(jù)分析觀念;基本活動經(jīng)驗;教學實踐
數(shù)據(jù)分析是數(shù)學六大核心素養(yǎng)之一,也是義務教育數(shù)學課程標準強調(diào)的十大能力之一。義務教育數(shù)學課程標準對數(shù)據(jù)分析觀念做了如下的描述:了解在現(xiàn)實生活中有許多問題應當先做調(diào)查研究,收集數(shù)據(jù),通過分析作出判斷,體會數(shù)據(jù)中蘊含著信息;了解對于同樣的數(shù)據(jù)可以有多重分析的方法,需要根據(jù)問題的背景選擇合適的方法;通過數(shù)據(jù)分析體驗隨機性,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)就可以從中發(fā)現(xiàn)規(guī)律。數(shù)據(jù)分析是統(tǒng)計的核心[ 1 ]。發(fā)展學生數(shù)據(jù)分析素養(yǎng),促其形成統(tǒng)計直觀,在當下“互聯(lián)網(wǎng)+”時代的背景下更是具有重要的意義。
可以看到,無論是高中數(shù)學核心素養(yǎng),還是義務教育課程標準十大能力,都對統(tǒng)計教學提出了深層次的要求。但是綜觀目前初中統(tǒng)計教學,存在著以下典型的表層化現(xiàn)象:(1)刪減課時,為其他章節(jié)讓路;(2)缺乏有效教學設計,甚至于全部讓位于學生自學,美其名曰自主學習;(3)應試目的明顯,以解題代替統(tǒng)計教學;(4)主體不明,忽視學生對活動的親身經(jīng)歷,以教師的積累代替學生的積累。這些表層化的統(tǒng)計教學行為,與數(shù)據(jù)分析觀念養(yǎng)成的深層需求,存在明顯的矛盾。
開展統(tǒng)計基本活動經(jīng)驗積累的教學研究,有助于克服統(tǒng)計教學的表層化行為,從課堂教學的層面上,化解上述矛盾?;净顒咏?jīng)驗是指學生親自或間接經(jīng)歷了活動過程而獲得的經(jīng)驗[ 2 ],進一步細化,包括基本操作經(jīng)驗、基本思維經(jīng)驗、發(fā)現(xiàn)提出分析解決問題的經(jīng)驗等[ 3 ]。 統(tǒng)計基本活動經(jīng)驗,指學生在經(jīng)歷統(tǒng)計活動過程而獲得的基本經(jīng)驗,可分為開展統(tǒng)計活動的操作經(jīng)驗、數(shù)據(jù)收集的經(jīng)驗、數(shù)據(jù)整理的經(jīng)驗、數(shù)據(jù)分析的經(jīng)驗、數(shù)據(jù)應用的經(jīng)驗。統(tǒng)計基本活動經(jīng)驗積累,是學生形成數(shù)據(jù)分析觀念,達成統(tǒng)計直觀的重要基礎。對于統(tǒng)計教學而言,基本活動經(jīng)驗積累具有雙重屬性。一方面,基本活動經(jīng)驗積累應當是教學設計中“過程性目標”的具體指向,是實實在在作為教學達到的結果,與基本知識、基本技能等并列的維度;另一方面,基本活動經(jīng)驗積累也是統(tǒng)計教學中實現(xiàn)基本知識、基本技能落地,培育發(fā)展學生數(shù)據(jù)分析觀念的必經(jīng)途徑。
如何發(fā)展學生數(shù)據(jù)觀念,促進學生統(tǒng)計基本活動經(jīng)驗積累?筆者針對這個問題實施了“初中統(tǒng)計基本活動經(jīng)驗積累的教學研究”。課題組通過文獻研究、問卷調(diào)查等方式,整理和歸納了基本活動經(jīng)驗積累和初中統(tǒng)計教學的相關成果,在此基礎上開展進一步的行動研究,最后進行多次主題研討,分析、總結、提煉出了四條建議:通過典型活動,積累統(tǒng)計活動的操作經(jīng)驗;運用網(wǎng)絡平臺,豐富數(shù)據(jù)收集和分析經(jīng)驗;通過主題學習,發(fā)展數(shù)據(jù)分析和應用經(jīng)驗;通過圖表轉換,提升數(shù)據(jù)分析的經(jīng)驗水平?,F(xiàn)結合案例闡述如下。
2.1 ?通過典型活動,積累統(tǒng)計活動的操作經(jīng)驗
經(jīng)歷和體驗是學生積累數(shù)學活動經(jīng)驗的基本手段,尤其是對于統(tǒng)計活動的操作經(jīng)驗而言。統(tǒng)計的教學內(nèi)容具有很強的實踐性,教學中應當結合學生生活實際,精心設計富有意義的典型活動,讓學生親身經(jīng)歷活動的設計、開展、評價,從而積累其中蘊含的策略性經(jīng)驗和程序性經(jīng)驗。
例如,筆者在進行抽樣調(diào)查教學時,適逢學校要評選優(yōu)秀社團。筆者就設計了一個通過抽樣調(diào)查活動,讓學生預測哪個社團最受學生歡迎,并對基于數(shù)據(jù)的準確預測給予一定的獎勵。由于賦予了抽樣調(diào)查貼近學生校園生活實際的意義,容易引起學生共鳴,激發(fā)其參與調(diào)查的動機,端正受調(diào)查者參與調(diào)查的態(tài)度,有助于獲得可信的數(shù)據(jù)。筆者要求學生按照六人學習小組在閱讀教材相關內(nèi)容的基礎上,自主設計調(diào)查問卷,確定樣本容量和抽樣調(diào)查的方法,安排好人員分工,采集完數(shù)據(jù)通過統(tǒng)計表格整理數(shù)據(jù),并用合適的統(tǒng)計圖表示,然后討論確定本組的預測結果。學生經(jīng)歷過這樣的活動之后,獲得的統(tǒng)計活動操作經(jīng)驗清晰而具體。
2.2 ?運用網(wǎng)絡平臺,豐富數(shù)據(jù)收集和分析經(jīng)驗
數(shù)據(jù)分析觀念簡而言之就是遇問題“想數(shù)據(jù)”,分析問題“用數(shù)據(jù)”[ 4 ]?!盎ヂ?lián)網(wǎng)+”時代,給數(shù)據(jù)的收集和分析提供了全新的體驗。原來要花費大量人工、大量時間、大量投入才能收集和處理的數(shù)據(jù),現(xiàn)在都可以利用網(wǎng)絡平臺輕松搞定。這種體驗,從某種意義上簡化了統(tǒng)計過程,更容易幫助學生克服畏難情緒,形成“數(shù)據(jù)好用” 觀念。再者,網(wǎng)絡平臺處理數(shù)據(jù)的方式,也會給學生帶來有益的借鑒,豐富其數(shù)據(jù)收集、數(shù)據(jù)整理、數(shù)據(jù)分析的經(jīng)驗。另外,由于開展網(wǎng)絡調(diào)查數(shù)據(jù)來源具有一定的匿名性,有助于受調(diào)查對象放下各種包袱,如實回答,提升所獲數(shù)據(jù)的真實性,培育學生正確的數(shù)據(jù)觀念。
筆者在完成“數(shù)據(jù)的收集、整理與描述”(新人教版七下)章節(jié)復習之后,展示了教師本人利用“問卷網(wǎng)”開展“初中統(tǒng)計教學有效策略”網(wǎng)絡調(diào)查的過程,然后布置學生以六人小組為單位,開展“小區(qū)垃圾分類實施情況調(diào)查”“家庭人均月生活用水量”,每個小組通過“問卷網(wǎng)”或“問卷星”獨立完成調(diào)查過程,撰寫書面調(diào)查報告,在班級層面匯報,并提供給社區(qū)參考。通過這樣的網(wǎng)絡調(diào)查過程,拓展了學生統(tǒng)計調(diào)查的渠道,豐富了學生數(shù)據(jù)收集、整理、描述、分析乃至做出決策的經(jīng)驗。
2.3 ?通過主題學習,發(fā)展數(shù)據(jù)分析和應用經(jīng)驗
主題學習是指學生圍繞一個或多個經(jīng)過結構化的主題進行學習的一種學習方式。主題學習有助于學生在不同的學習內(nèi)容之間建立有意義的連接,促進學習者獲得整體、全面的知識。運用主題學習的模式開展統(tǒng)計教學,可以圍繞某一精心選定的主題,在多學科的視角下,聚焦數(shù)據(jù)分析和應用,培育數(shù)據(jù)分析觀念。
筆者負責學校德育處的工作,深感“校園欺凌”現(xiàn)象日漸成為影響青少年學生身心健康成長的重要因素,防范校園欺凌已成為未成年人保護的重要工作內(nèi)容。基于此,筆者以“數(shù)據(jù)中的校園欺凌”為主題,開展了一次集數(shù)學、思品、心理等學科教師配合,學校法治副校長(屬地派出所指導員)、保衛(wèi)科負責人出席的主題學習。活動中,先讓學生從線下抽樣調(diào)查、利用“問卷網(wǎng)”網(wǎng)絡調(diào)查、百度搜索等途徑展示相關校園欺凌的數(shù)據(jù),然后數(shù)學教師引導學生對各組數(shù)據(jù)之間的差別及其原因進行辨析,在此基礎上對相關數(shù)據(jù)進一步分析,得出結論。心理教師從欺凌者和被欺凌者的不同角度,揭示其各自的心理動因,告知被欺凌者及時找心理老師進行心理輔導。思品(道法與自然)教師則從法律的層面分析校園欺凌行為的性質(zhì)。法治副校長從具體的校園欺凌案例對學生進行法紀教育,同時指導學生如何應對校園欺凌保護人身安全。這樣的主題學習,在問題解決中發(fā)展學生的數(shù)據(jù)分析與應用經(jīng)驗,在發(fā)展學生的數(shù)據(jù)分析和應用經(jīng)驗中解決問題。
2.4 ?通過圖表轉換,提升數(shù)據(jù)分析的經(jīng)驗水平
統(tǒng)計圖表是數(shù)據(jù)描述的重要形式,蘊含著豐富的信息。不同的統(tǒng)計圖表數(shù)據(jù)描述的角度、方式各有側重。簡單統(tǒng)計表體現(xiàn)了對數(shù)據(jù)的初步整理;條形圖直觀展示了某一項目的具體數(shù)量;扇形圖呈現(xiàn)的是各部分占總體的百分數(shù);折線圖描述了數(shù)據(jù)的變化趨勢;頻數(shù)分布直方圖反映的是相應區(qū)間上數(shù)據(jù)的分布情況。教學中,要充分利用統(tǒng)計圖表這一資源,發(fā)展學生數(shù)據(jù)分析觀念。
筆者在實踐中,精心設計了識表與制表、圖表轉換、不完整圖表完善、選擇圖表解釋等環(huán)節(jié),逐步遞進,提升學生發(fā)掘、分析統(tǒng)計圖表中蘊含信息的水平。①識表與制表。依單式統(tǒng)計表識表——單式統(tǒng)計表制表——復式統(tǒng)計表識表——復式統(tǒng)計表制表的程序,引導學生在活動中學會遵循表頭——行標題——列標題——數(shù)字資料的程序提取信息和整理信息。②圖表轉換。通過精心組織的表——圖、圖——圖相互轉換的問題,讓學生體驗不同的統(tǒng)計圖儲存信息方式的不同,在活動中積累信息分析、組織與提取經(jīng)驗,提升其數(shù)據(jù)整理、描述、分析的水平。③不完整圖表的完善。筆者從中考題中挑選“不完整圖表完善”的素材,通過不同的角度,編成題組,讓學生進行完善。相對于完整的圖表,不完整圖表的信息有所缺省,對其進行完善,不僅需要學生對各個圖表的信息進行統(tǒng)籌,還需要學生在不同圖表中追蹤某個信息,對其進行形式的轉換與計算。這種訓練對學生提升數(shù)據(jù)分析水平的效果是明顯的。國外研究者Mooney和Jone的研究也認為利用沒有完成的圖表,可以有效發(fā)展學生的統(tǒng)計思維[ 5 ] 。④選擇圖表解釋。這個環(huán)節(jié)主要是讓學生體會到同樣的數(shù)據(jù)可以有不同的分析方式,統(tǒng)計的方法沒有通常意義上的“對與錯”,需要根據(jù)問題的背景選擇合理的方式進行分析、解釋。
雖然筆者的四種實踐做法,對發(fā)展學生數(shù)據(jù)分析觀念,促進其統(tǒng)計基本活動經(jīng)驗積累,產(chǎn)生了積極的效果,也具有一定的可復制性。但終究還是停留在“做法”的層面。要想真正達到“數(shù)據(jù)分析核心素養(yǎng)”落地、全面發(fā)展學生的數(shù)據(jù)分析觀念,還有賴于如下兩個方面的改變。
3.1 ?教師統(tǒng)計觀的改變
教師要真正認識到數(shù)據(jù)分析觀念對“人”的教育的重要性,改變“統(tǒng)計教學可有可無”的膚淺認識,才能潛心研究統(tǒng)計教學的方式方法,夯實發(fā)展學生數(shù)據(jù)分析觀念的根基。
3.2 ?中考評價方式的改變
不可否認,教師的教和學生的學受考試評價方式的影響巨大。各地中考試題在各種因素的平衡下,涉及統(tǒng)計部分的試題,往往缺乏對學習過程的考查,大多以送分題的形式出現(xiàn),甚至不需經(jīng)過課程內(nèi)容的學習僅憑常識就可解答。這也大大削弱了統(tǒng)計內(nèi)容教育價值的達成。
[1]中華人民共和國教育部.義務教育數(shù)學課程標準(2011年版)[S].北京:北京師范大學出版社,2011.
[2]史寧中,柳海民.素質(zhì)教育的根本目的與實施路徑[J].教育研究,2007(8):10-14,57.
[3]徐斌艷.面向基本數(shù)學活動經(jīng)驗的教學設計[J].中學數(shù)學月刊,2011(2):1-4.
[4]侯正永.在數(shù)學實驗中發(fā)展學生的數(shù)據(jù)分析觀念[J].數(shù)學教育學報,2015(11):18-21.
[5]羅玉華.從PME視角看數(shù)據(jù)分析素養(yǎng)及其培養(yǎng)[J].中學教育教學,2017(4):16-21.