劉鵬

【內(nèi)容摘要】數(shù)據(jù)分析素養(yǎng)是新課程改革下高中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)的核心目標(biāo)，學(xué)生不僅僅要掌握一定的數(shù)據(jù)分析方法，還要借助數(shù)據(jù)分析能力，解決實(shí)際問題。面對(duì)這一要求，教師必須要逐漸摒棄傳統(tǒng)的題海戰(zhàn)術(shù)，優(yōu)化課堂教學(xué)手段，全面加強(qiáng)學(xué)生數(shù)據(jù)分析能力的培養(yǎng)。本文立足于高中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)，對(duì)數(shù)據(jù)分析能力的培養(yǎng)策略進(jìn)行了詳細(xì)的研究和分析。

【關(guān)鍵詞】高中數(shù)學(xué)數(shù)據(jù)分析素養(yǎng)?培育路徑

在大數(shù)據(jù)時(shí)代背景下，數(shù)據(jù)在生活中無處不在，每天都面臨著大量的數(shù)據(jù)。在這一社會(huì)背景下，高中數(shù)學(xué)課程改革中也提出了培養(yǎng)學(xué)生“數(shù)據(jù)分析素養(yǎng)”的教學(xué)目標(biāo)。這對(duì)傳統(tǒng)高中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)提出了挑戰(zhàn)，要求教師必須要重視數(shù)據(jù)分析能力的培養(yǎng)，并對(duì)傳統(tǒng)課堂教學(xué)手段進(jìn)行革新，更好地發(fā)展學(xué)生的數(shù)據(jù)分析素養(yǎng)。

一、數(shù)據(jù)分析素養(yǎng)和影響因素分析

1.數(shù)據(jù)分析素養(yǎng)內(nèi)涵

高中數(shù)學(xué)新課程標(biāo)準(zhǔn)下，明確提出了高中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)的六大素養(yǎng)，即：數(shù)學(xué)抽象、邏輯推理、數(shù)學(xué)建模、數(shù)學(xué)運(yùn)算、直觀想象、數(shù)據(jù)分析。數(shù)據(jù)分析素養(yǎng)作為六大數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)中的重要組成部分，是培養(yǎng)學(xué)生事物探究能力、分析事物變化規(guī)律、獲得知識(shí)能力的重要條件。

關(guān)于“數(shù)據(jù)分析素養(yǎng)”這一內(nèi)涵的研究，學(xué)術(shù)界至今尚未形成統(tǒng)一的定論。對(duì)此，筆者結(jié)合以往學(xué)者的研究，以及新課程標(biāo)準(zhǔn)中的描述，將其內(nèi)涵歸納為：數(shù)據(jù)分析素養(yǎng)主要是指通過對(duì)研究對(duì)象展開分析，從中獲得相關(guān)的數(shù)據(jù)，并借助統(tǒng)計(jì)方法，對(duì)所獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行整合和分析，進(jìn)而加深對(duì)研究對(duì)象的理解。在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中，數(shù)據(jù)分析素養(yǎng)不僅僅要提升學(xué)生的數(shù)據(jù)分析方法，還要指導(dǎo)學(xué)生借助這一數(shù)據(jù)分析方法，對(duì)實(shí)際生活中遇到的問題進(jìn)行結(jié)局的，進(jìn)而促使學(xué)生的全面發(fā)展[1]。

2.影響學(xué)生數(shù)據(jù)分析因素

雖然在新課程標(biāo)準(zhǔn)中明確提出了“數(shù)據(jù)分析素養(yǎng)”，但是在落實(shí)的時(shí)候，受到多種因素的制約，致使其落實(shí)效果不佳。具體來說，影響學(xué)生數(shù)據(jù)分析素養(yǎng)的因素主要來源于兩大方面：

一方面，從學(xué)生的角度上來說，部分學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度不夠端正，認(rèn)為這一部分知識(shí)比較簡(jiǎn)單，或者在考試中占據(jù)的分值比較少，以至于在學(xué)習(xí)的時(shí)候，出現(xiàn)了上課不認(rèn)真聽講、課后總結(jié)和練習(xí)不夠的現(xiàn)象;還有部分學(xué)生由于在現(xiàn)實(shí)生活中的數(shù)據(jù)分析意識(shí)較弱，對(duì)數(shù)據(jù)分析認(rèn)識(shí)不到位、掌握的方法也不夠全面等。

另一方面，從教師的角度上來說，部分教師在教學(xué)中對(duì)其重視程度不夠，安排的課時(shí)內(nèi)容比較少，嚴(yán)重制約了這一部分內(nèi)容的教學(xué)質(zhì)量;另外，在具體的教學(xué)中，教師基本上都是采用講授的方法開展教學(xué)，忽視了現(xiàn)代信息技術(shù)的應(yīng)用，致使課堂教學(xué)效果不佳，難以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)分析素養(yǎng)這一教學(xué)目標(biāo);甚至還有部分教師受到自身教學(xué)理念、專業(yè)素養(yǎng)的制約，由于對(duì)統(tǒng)計(jì)這一部分知識(shí)掌握不夠，無法在教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)據(jù)分析素養(yǎng)[2]。

二、數(shù)據(jù)分析素養(yǎng)的形成機(jī)制與培育路徑分析

1.樹立數(shù)據(jù)分析教學(xué)目標(biāo)

在高中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中，數(shù)據(jù)分析是開展數(shù)學(xué)統(tǒng)計(jì)知識(shí)學(xué)習(xí)的核心組成部分，教師在培養(yǎng)學(xué)生數(shù)據(jù)分析素養(yǎng)的時(shí)候，必須要對(duì)以往的教學(xué)目標(biāo)進(jìn)行調(diào)整和完善，樹立培養(yǎng)學(xué)生數(shù)據(jù)分析素養(yǎng)的教學(xué)目標(biāo)。在這一教學(xué)目標(biāo)的指引下，教師在開展課堂教學(xué)的時(shí)候，不再單純地介紹統(tǒng)計(jì)部分的知識(shí)，更要關(guān)注學(xué)生的思維過程，促使在親身經(jīng)歷和體會(huì)中，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行觀察、描述、整合、推斷和質(zhì)疑等，最終實(shí)現(xiàn)學(xué)生數(shù)據(jù)分析素養(yǎng)的提升。

2.經(jīng)歷數(shù)據(jù)分析過程，體會(huì)數(shù)據(jù)中蘊(yùn)含的信息

教師在高中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中，要想提升學(xué)生的數(shù)據(jù)分析素養(yǎng)，必須要帶領(lǐng)學(xué)生親身經(jīng)歷數(shù)據(jù)分析整個(gè)過程，即：收集數(shù)據(jù)-整理數(shù)據(jù)-分析數(shù)據(jù)-做出推斷等。學(xué)生在這一過程中，通過繪制直方圖、莖葉圖、散點(diǎn)圖等途徑，從中獲取相應(yīng)的數(shù)據(jù)信息，并采用圖示進(jìn)行表示和描述。而要實(shí)現(xiàn)這一教學(xué)目標(biāo)，教師在開展教學(xué)的時(shí)候，應(yīng)立足于數(shù)學(xué)來源于生活、在實(shí)際生活中存在廣泛應(yīng)用的現(xiàn)狀，必須要選擇貼近學(xué)生實(shí)際生活的素材開展教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生在參與統(tǒng)計(jì)活動(dòng)的過程中，認(rèn)識(shí)到數(shù)據(jù)分析的重要性，進(jìn)而提升學(xué)生的數(shù)據(jù)分析素養(yǎng)。以“統(tǒng)計(jì)”一課教學(xué)為例，針對(duì)課后練習(xí)題目中的幾個(gè)實(shí)踐活動(dòng)，教師指導(dǎo)學(xué)生對(duì)學(xué)生化學(xué)成績(jī)和數(shù)學(xué)成績(jī)之間是否存在規(guī)律進(jìn)行調(diào)查。面對(duì)這一教學(xué)任務(wù)，學(xué)生首先要考慮的是：要研究的問題是什么？如何設(shè)計(jì)研究抽樣方法？如何對(duì)調(diào)查的數(shù)據(jù)展開分析？從中得到了什么樣的規(guī)律？學(xué)生在這一過程中，親身經(jīng)歷了“提問-設(shè)計(jì)問卷-收集、整理和分析數(shù)據(jù)-推斷”這一個(gè)過程，對(duì)數(shù)據(jù)分析的重要性進(jìn)行了深刻地認(rèn)識(shí)，并在無形中提升了學(xué)生自身的數(shù)據(jù)分析素養(yǎng)[3]。

3.創(chuàng)設(shè)生活情境，培養(yǎng)學(xué)生數(shù)據(jù)分析素養(yǎng)

在具體的課堂教學(xué)中，創(chuàng)設(shè)出與學(xué)生實(shí)際生活相貼近的學(xué)習(xí)情境，促使學(xué)生在良好的情境體驗(yàn)中，喚醒自身的求知欲望，進(jìn)而促使學(xué)生積極主動(dòng)參與到課堂學(xué)習(xí)中。同時(shí)，在這一情境體驗(yàn)中，學(xué)生可深刻感知數(shù)學(xué)知識(shí)在實(shí)際生活中的應(yīng)用價(jià)值。在培養(yǎng)學(xué)生數(shù)據(jù)分析素養(yǎng)的過程中，教師就可以借助情境的教學(xué)模式，從學(xué)生生活中挖掘出相關(guān)的素材和問題，給學(xué)生創(chuàng)設(shè)一個(gè)具有生活化的教學(xué)情境，以此作為切入點(diǎn)，激發(fā)和培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)據(jù)分析素養(yǎng)。例如，教師在對(duì)“概率”這一部分知識(shí)教學(xué)的時(shí)候，為了培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)據(jù)分析素養(yǎng)，就結(jié)合學(xué)生在日常生活中喜歡抓娃娃的游戲，給學(xué)生創(chuàng)設(shè)了一個(gè)情境：娃娃機(jī)里面一共有5個(gè)娃娃，每次可能抓到娃娃，也可能兩手空空。那么，如果我們想要將這5個(gè)娃娃全部抓到，從理論上來說，一共需要多少次？還是這個(gè)問題和條件，如果我們已經(jīng)抓出來3個(gè)娃娃，那么剩余的2個(gè)娃娃都要抓到的話，從理論上來說還需要多少次？通過這一生活化情境的設(shè)置，集中了學(xué)生的注意力，使得學(xué)生結(jié)合自己在實(shí)際生活中的經(jīng)驗(yàn)展開計(jì)算，并得出最終的答案。同時(shí)，在這一過程中，學(xué)生通過在數(shù)據(jù)計(jì)算、不聽轉(zhuǎn)動(dòng)的過程中，也提升了自身的數(shù)據(jù)分析能力，實(shí)現(xiàn)了核心素養(yǎng)下的教學(xué)目標(biāo)[4]。

4.借助現(xiàn)代信息技術(shù)，培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)據(jù)分析能力

在高中數(shù)學(xué)課堂學(xué)習(xí)中，受到數(shù)學(xué)知識(shí)抽象性特點(diǎn)的制約，教師在培養(yǎng)學(xué)生數(shù)據(jù)分析能力的時(shí)候，就可以充分借助現(xiàn)代信息技術(shù)的幫助，促使學(xué)生信息技術(shù)幫助下，加深數(shù)學(xué)知識(shí)的理解，最終提升自身的數(shù)據(jù)分析能力。以“頻率分布直方圖”教學(xué)為例，教師在培養(yǎng)學(xué)生數(shù)據(jù)分析能力的時(shí)候，就借助了現(xiàn)代信息技術(shù)這一工具，將常用的SPSS軟件融入到課堂教學(xué)中，引導(dǎo)學(xué)生利用這一信息軟件，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，并掌握均值和方差的計(jì)算技巧，以及統(tǒng)計(jì)圖的繪制技巧等。如此一來，學(xué)生在現(xiàn)代化信息技術(shù)的幫助下，很快就進(jìn)入到理想的數(shù)據(jù)分析狀態(tài)下。具體來說，教師開展信息技術(shù)教學(xué)的時(shí)候，可結(jié)合學(xué)生實(shí)際生活，先給其創(chuàng)設(shè)一個(gè)情境：在對(duì)樹木生長(zhǎng)情況進(jìn)行調(diào)查的過程中，人們隨機(jī)選擇100棵大樹，對(duì)其底部的周長(zhǎng)進(jìn)行了測(cè)量，對(duì)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行了記錄，形成100個(gè)數(shù)據(jù)信息。如何采用概率分布表和圖將其呈現(xiàn)出來呢？據(jù)此，教師指導(dǎo)學(xué)生將相關(guān)的數(shù)據(jù)錄入到SPSS軟件中，生成直方圖，結(jié)合對(duì)應(yīng)的結(jié)果，對(duì)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行歸納和總結(jié)。

可以說，計(jì)算機(jī)軟件的開發(fā)和應(yīng)用，給數(shù)據(jù)處理、統(tǒng)計(jì)等帶來了極大的便利。針對(duì)眾多的信息軟件，在探究和發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)規(guī)律學(xué)習(xí)的時(shí)候，應(yīng)指導(dǎo)學(xué)生采用Excel 、Flash、Matlab等軟件加以輔助;在對(duì)統(tǒng)計(jì)知識(shí)學(xué)習(xí)的時(shí)候，可指導(dǎo)學(xué)生借助Excel 軟件進(jìn)行學(xué)習(xí)[5]。

結(jié)語

綜上所述，在新課程改革背景下，培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)據(jù)分析素養(yǎng)已經(jīng)成為課堂教學(xué)的核心目標(biāo)。基于此，教師必須要圍繞這一知識(shí)點(diǎn)，更新和優(yōu)化教學(xué)目標(biāo)，并通過開展社會(huì)實(shí)踐調(diào)查、創(chuàng)設(shè)生活情境、借助現(xiàn)代信息技術(shù)等途徑，不斷提升學(xué)生的數(shù)據(jù)分析能力，更好地滿足新課程背景下的高中數(shù)學(xué)教學(xué)目標(biāo)。

【參考文獻(xiàn)】

[1]湯向明.基于數(shù)據(jù)分析的高中數(shù)學(xué)精準(zhǔn)教學(xué)實(shí)踐[J].中學(xué)數(shù)學(xué)，2020（13）：78-80.

[2]蔡曉茹.基于數(shù)據(jù)分析能力培養(yǎng)的高中數(shù)學(xué)教學(xué)策略探討——以“概率與統(tǒng)計(jì)”教學(xué)為例[J].數(shù)學(xué)教學(xué)通訊，2020（21）：53-54.

[3]張茜. 基于數(shù)據(jù)分析核心素養(yǎng)的高中數(shù)學(xué)統(tǒng)計(jì)教學(xué)調(diào)查研究[D].遼寧師范大學(xué)，2020.

[4]聶玲玲.增強(qiáng)數(shù)據(jù)分析能力發(fā)展數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)研究[J].成才之路，2019（22）：32.

[5]張永紅. 高中生數(shù)據(jù)分析核心素養(yǎng)的培養(yǎng)研究[D].湖南理工學(xué)院，2019.

【甘肅省教育科學(xué)“十三五”規(guī)劃2019年度一般課題《高中數(shù)學(xué)教學(xué)中數(shù)據(jù)分析素養(yǎng)的形成機(jī)制與培育研究》，課題立項(xiàng)號(hào)GS〔2019〕GHB1516.】

（作者單位：甘肅省天水市第一中學(xué)）