張玉敏
摘 要:統(tǒng)計(jì)的研究對(duì)象是數(shù)據(jù),核心是數(shù)據(jù)分析。數(shù)據(jù)分析觀念,是數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的重要內(nèi)容之一。教學(xué)中,筆者設(shè)計(jì)了貼近學(xué)生生活實(shí)際的三個(gè)情境,通過(guò)對(duì)實(shí)際問(wèn)題的分析和解決來(lái)加深學(xué)生對(duì)分析數(shù)據(jù)集中趨勢(shì)的統(tǒng)計(jì)量的理解,滲透數(shù)據(jù)分析思想。通過(guò)設(shè)計(jì)有思維含量的數(shù)學(xué)活動(dòng),讓學(xué)生對(duì)如何從統(tǒng)計(jì)圖中得到數(shù)據(jù)信息有更深刻的理解,感悟統(tǒng)計(jì)思想,樹立數(shù)據(jù)分析觀念。
關(guān)鍵詞:數(shù)據(jù);數(shù)據(jù)分析
讓學(xué)生學(xué)會(huì)用數(shù)據(jù)說(shuō)話,樹立數(shù)據(jù)分析觀念,提高他們運(yùn)用數(shù)據(jù)分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力是初中階段養(yǎng)成數(shù)據(jù)分析觀念的重要目標(biāo)?!墩n程標(biāo)準(zhǔn)(2011年版)》指出“統(tǒng)計(jì)的研究對(duì)象是數(shù)據(jù),核心是數(shù)據(jù)分析。”
數(shù)據(jù)分析觀念,是數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的重要內(nèi)容之一。在數(shù)據(jù)分析觀念的指導(dǎo)下,學(xué)生能夠用適當(dāng)?shù)慕y(tǒng)計(jì)分析方法對(duì)收集的大量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,提取有用信息或形成結(jié)論,從而對(duì)數(shù)據(jù)加以研究和概括總結(jié)。培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)據(jù)分析觀念就是培養(yǎng)學(xué)生形成有效的問(wèn)題解決策略,在數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)價(jià)值從而指導(dǎo)決策。
本節(jié)課選自北師大版數(shù)學(xué)八年級(jí)上冊(cè)第六章第三節(jié),是在學(xué)生學(xué)習(xí)了平均數(shù)、中位數(shù)和眾數(shù)的概念和計(jì)算方法后,從統(tǒng)計(jì)圖的角度,提取數(shù)據(jù),并通過(guò)計(jì)算數(shù)據(jù)的平均數(shù)、中位數(shù)和眾數(shù)來(lái)分析數(shù)據(jù)的集中趨勢(shì).利用統(tǒng)計(jì)圖表的直觀性,來(lái)培養(yǎng)學(xué)生的估算能力,形成一定的數(shù)據(jù)直覺(jué)。
課例的特點(diǎn)如下:
一、創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境,激發(fā)學(xué)習(xí)興趣
設(shè)計(jì)貼近生活的問(wèn)題情境,既揭示數(shù)學(xué)知識(shí)產(chǎn)生、形成、發(fā)展的過(guò)程,又遵循學(xué)生認(rèn)知發(fā)展的規(guī)律,即是教師引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)方式的重要素材,又可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。因此,我對(duì)教材情境做了適度的調(diào)整和創(chuàng)新,課本原有的三個(gè)活動(dòng)分別是①檢查面包的質(zhì)量是否達(dá)標(biāo);②青年排球隊(duì)的年齡情況統(tǒng)計(jì)圖;③學(xué)生計(jì)劃購(gòu)買課外書的花費(fèi)情況??紤]到學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn)和生活經(jīng)驗(yàn),很多學(xué)生很少去關(guān)注面包的質(zhì)量問(wèn)題和排球比賽.所以我對(duì)教材設(shè)計(jì)的兩個(gè)問(wèn)題情境做了修改:舍棄了教材中研究面包質(zhì)量的問(wèn)題情境,選擇學(xué)生更為熟悉的本市近一周的日最高氣溫作為素材。將青年排球隊(duì)年齡情況統(tǒng)計(jì)圖改為少年籃球隊(duì)年齡情況統(tǒng)計(jì)圖,從學(xué)生熟悉的校園活動(dòng)籃球比賽引入,以學(xué)生身邊的數(shù)據(jù)(氣溫和運(yùn)動(dòng)員身高)為主線,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。真實(shí)、貼近學(xué)生實(shí)際生活的教學(xué)情境,有效拉近了教學(xué)與學(xué)生生活之間的距離,為學(xué)生們帶來(lái)一種親切感和真實(shí)感,能很好地激發(fā)出學(xué)生的探究欲望,更好地吸引學(xué)生跟隨教師的教學(xué)計(jì)劃開展教學(xué)活動(dòng)。在課堂上學(xué)生能有針對(duì)性地思考問(wèn)題,有學(xué)生提出了比較有見解的想法,如從隊(duì)員的年齡情況統(tǒng)計(jì)圖可以看出哪支球隊(duì)更年輕,甲隊(duì)的統(tǒng)計(jì)圖呈“對(duì)稱”型,隊(duì)員年齡的平均數(shù)、中位數(shù)和眾數(shù)都一樣等等。
引入有關(guān)氣溫的折線統(tǒng)計(jì)圖之前,富有創(chuàng)意地插入一段我市的天氣預(yù)報(bào)。講述教材中班級(jí)同學(xué)購(gòu)買課外書的統(tǒng)計(jì)圖之前,別出心裁地插入一段央視主持人倡導(dǎo)閱讀的公益廣告視頻,再引出扇形統(tǒng)計(jì)圖。用現(xiàn)實(shí)生活的素材,讓學(xué)生能主動(dòng)參與課堂探究活動(dòng),激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。讓學(xué)生更進(jìn)一步感受到數(shù)學(xué)與生活的息息相關(guān),從而培養(yǎng)他們習(xí)慣用數(shù)學(xué)的眼光觀察現(xiàn)實(shí)世界的意識(shí)。
二、重視方法指導(dǎo),發(fā)展數(shù)據(jù)分析觀念
數(shù)據(jù)分析觀念的發(fā)展是一個(gè)系統(tǒng)化的過(guò)程,從統(tǒng)計(jì)圖中分析數(shù)據(jù)的集中趨勢(shì),進(jìn)而獲取數(shù)據(jù)信息是本課的教學(xué)重點(diǎn)。
首先,理解三種表示數(shù)據(jù)集中趨勢(shì)的統(tǒng)計(jì)量——平均數(shù)、眾數(shù)和中位數(shù)。平均數(shù)反映一組數(shù)據(jù)的平均水平,中位數(shù)是表現(xiàn)一組數(shù)據(jù)按大小順序排列時(shí)居中位置的數(shù)值,眾數(shù)是一組數(shù)據(jù)中出現(xiàn)次數(shù)最多的數(shù)值。它們分別從數(shù)值大小、 居 中位置和出現(xiàn)次數(shù)的角度刻畫了一組數(shù)據(jù)的中心值。
什么時(shí)候該用什么統(tǒng)計(jì)量是學(xué)生容易困惑的問(wèn)題。史寧中教授對(duì)這個(gè)問(wèn)題是這樣解釋的:我們現(xiàn)在處理的數(shù)據(jù),大部分是對(duì)稱的數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)符合或者近似符合正態(tài)分布。這時(shí)候,均值(平均數(shù))、中位數(shù)和眾數(shù)是一樣的.只有在數(shù)據(jù)分布偏態(tài)(不對(duì)稱)的情況下,才會(huì)出現(xiàn)均值、中位數(shù)和眾數(shù)的區(qū)別。所以說(shuō),如果是正態(tài)的話,用哪個(gè)統(tǒng)計(jì)量都行。如果偏態(tài)的情況特別嚴(yán)重的話,可以用中位數(shù)。
平均數(shù)是反映一組數(shù)據(jù)的平均水平,而眾數(shù)則反映這組數(shù)據(jù)的多數(shù)水平。計(jì)算平均數(shù)時(shí)需要用到這組數(shù)據(jù)中的每一個(gè)數(shù)據(jù),所以平均數(shù)是容易受到極端值的影響。比如歌唱比賽評(píng)分,計(jì)算時(shí)要去掉一個(gè)最高分、一個(gè)最低分,因?yàn)闃O端數(shù)據(jù)會(huì)影響選手的分?jǐn)?shù),所以要去掉以后再求剩下數(shù)據(jù)的平均數(shù)。雖然用眾數(shù)代表數(shù)據(jù)可靠性相對(duì)差一些,但它不受極端數(shù)據(jù)的影響,求法簡(jiǎn)便,適用于大面積的普查研究。
其次,從分析統(tǒng)計(jì)圖的數(shù)據(jù)中感受其應(yīng)用性。反映一周氣溫的折線統(tǒng)計(jì)圖中,平均氣溫可以預(yù)測(cè)天氣情況。表示少年籃球隊(duì)年齡情況的條形統(tǒng)計(jì)圖,隊(duì)員年齡的平均數(shù)和眾數(shù)可以反映哪支球隊(duì)隊(duì)員更年輕。描述學(xué)生鞋碼的扇形統(tǒng)計(jì)圖中,眾數(shù)往往是商家最關(guān)心的數(shù)據(jù),決定進(jìn)貨數(shù)量。學(xué)生在數(shù)據(jù)分析中不局限于數(shù)學(xué)層面,還有自然層面、生活層面等,從而拓寬數(shù)據(jù)分析的全新視角,體會(huì)數(shù)學(xué)與生活的聯(lián)系,使得學(xué)生更加全面的感受數(shù)據(jù)分析的意義和價(jià)值。
三、經(jīng)歷分析過(guò)程,感悟數(shù)據(jù)意義
數(shù)據(jù)分析觀念的培養(yǎng),一般主要集中在兩個(gè)方面,一是讓學(xué)生經(jīng)歷統(tǒng)計(jì)活動(dòng)的過(guò)程;第二是讓學(xué)生親近數(shù)據(jù)、感悟數(shù)據(jù)。每個(gè)問(wèn)題情境出現(xiàn)后,先提問(wèn)學(xué)生從統(tǒng)計(jì)圖中,你發(fā)現(xiàn)了什么?讓學(xué)生參與設(shè)計(jì)問(wèn)題,學(xué)生有充分的獨(dú)立思考機(jī)會(huì);讓學(xué)生充分發(fā)表觀點(diǎn),學(xué)生能真正參與到課堂學(xué)習(xí)中來(lái),這樣才能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和提問(wèn)題的能力,讓不同層次的學(xué)生都能主動(dòng)地參與并都能得到充分的發(fā)展。老師結(jié)合學(xué)生提出的問(wèn)題,采用分步提問(wèn)的方法,通過(guò)與學(xué)生的問(wèn)答交流,適時(shí)鼓勵(lì),同時(shí)糾正錯(cuò)誤。讓學(xué)生根據(jù)統(tǒng)計(jì)圖的特點(diǎn)和呈現(xiàn)的數(shù)據(jù)信息,學(xué)會(huì)看圖說(shuō)話,找出中位數(shù)、眾數(shù),估計(jì)數(shù)據(jù)的平均數(shù),從而建立數(shù)據(jù)直覺(jué),發(fā)展幾何直觀。
每個(gè)問(wèn)題情境解決后,通過(guò)小組活動(dòng),讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)、歸納、總結(jié)方法,給學(xué)生充分探究活動(dòng)的時(shí)間,激發(fā)他們的自主探究水平。師生、生生交流互動(dòng),使學(xué)生經(jīng)歷較為系統(tǒng)的數(shù)據(jù)分析全過(guò)程,在此過(guò)程中學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)分析的方法,理解數(shù)據(jù)分析的思路,運(yùn)用所學(xué)知識(shí)和方法解決實(shí)際問(wèn)題。讓學(xué)生感受知識(shí)的形成過(guò)程,并學(xué)會(huì)運(yùn)用數(shù)學(xué)語(yǔ)言表達(dá)結(jié)論,形成學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)。方法歸納,進(jìn)一步鞏固從統(tǒng)計(jì)圖中獲取信息的方法。比起單純地學(xué)生做題,教師總結(jié),更符合學(xué)習(xí)規(guī)律,學(xué)生對(duì)有關(guān)知識(shí)的記憶也會(huì)更加深刻。
四、融合課堂練習(xí),構(gòu)建數(shù)據(jù)分析的思維模型
要把數(shù)據(jù)分析的數(shù)學(xué)建模變成生活中的數(shù)學(xué)模型,從內(nèi)容來(lái)看,要把數(shù)學(xué)綜合訓(xùn)練題和生活數(shù)學(xué)應(yīng)用題結(jié)合起來(lái)。所以,在靈活運(yùn)用階段,設(shè)計(jì)了含兩種統(tǒng)計(jì)圖的問(wèn)題,層層追問(wèn),深化學(xué)生從統(tǒng)計(jì)圖中獲取數(shù)據(jù),直觀估計(jì)研究集中趨勢(shì)的能力。經(jīng)過(guò)經(jīng)驗(yàn)成長(zhǎng)——數(shù)學(xué)圖像——生活模型這樣的系列訓(xùn)練,學(xué)生在頭腦中初步建立了數(shù)據(jù)分析的觀念,構(gòu)建數(shù)據(jù)分析的思維模型。
數(shù)學(xué)是抽象的,但生活中的數(shù)學(xué)是形象的。如果學(xué)生能在生活中找到數(shù)學(xué)圖像或者數(shù)學(xué)模型,溝通數(shù)學(xué)與生活的聯(lián)系,抽象的數(shù)學(xué)理論就會(huì)變?yōu)樯钪械臄?shù)學(xué)模型,從而激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的意識(shí),培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng)。
本節(jié)課以問(wèn)題為起點(diǎn),以探究、歸納為主線,以思維為核心,注重學(xué)生學(xué)習(xí)方式,采用“創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境——啟發(fā)引導(dǎo)學(xué)生觀察、發(fā)現(xiàn)并提出問(wèn)題——討論、分析問(wèn)題——解決問(wèn)題——知識(shí)應(yīng)用”為主線的教學(xué)模式,強(qiáng)調(diào)從統(tǒng)計(jì)圖中獲取信息的重要性。教師角色始終定位為學(xué)生學(xué)習(xí)的組織者、引導(dǎo)者、合作者,為學(xué)生提供學(xué)習(xí)的素材和機(jī)會(huì)。盡管學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)過(guò)平均數(shù)、中位數(shù)和眾數(shù)的定義以及計(jì)算方法,但是這些數(shù)據(jù)都是以表格或文字描述的形式呈現(xiàn)的。以統(tǒng)計(jì)圖形式呈現(xiàn)的數(shù)據(jù),應(yīng)如何從中找到平均數(shù)、中位數(shù)和眾數(shù),學(xué)生仍存在一定的困難。而從統(tǒng)計(jì)圖中獲取分析問(wèn)題所需要的數(shù)據(jù)信息,這種綜合處理信息的能力是學(xué)生發(fā)展尚未成熟的。教學(xué)中,筆者設(shè)計(jì)了貼近學(xué)生生活實(shí)際的三個(gè)情境,通過(guò)對(duì)實(shí)際問(wèn)題的分析和解決來(lái)加深學(xué)生對(duì)分析數(shù)據(jù)集中趨勢(shì)的統(tǒng)計(jì)量的理解,滲透數(shù)據(jù)分析思想。通過(guò)設(shè)計(jì)有思維含量的數(shù)學(xué)活動(dòng),讓學(xué)生對(duì)如何從統(tǒng)計(jì)圖中得到數(shù)據(jù)信息有更深刻的理解,感悟統(tǒng)計(jì)思想,樹立數(shù)據(jù)分析觀念。但是,數(shù)據(jù)分析觀念的培養(yǎng)與發(fā)展是一個(gè)長(zhǎng)期、漫長(zhǎng)的過(guò)程,在今后的教學(xué)實(shí)踐中,還需要進(jìn)一步提高對(duì)數(shù)據(jù)分析能力重要性的認(rèn)識(shí)水平,并不斷調(diào)整教學(xué)方法,以獲得更好的培養(yǎng)效果。
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