浙江省東陽(yáng)市吳寧第一小學(xué) 金麗丹
筆者選取北京師范大學(xué)出版社(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“北師大版”)與人民教育出版社(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“人教版”)兩套小學(xué)數(shù)學(xué)教科書(shū),從統(tǒng)計(jì)思維的視角對(duì)其中的“可能性”內(nèi)容進(jìn)行梳理、分析和比較,試圖探尋小學(xué)階段“可能性”教學(xué)的意義和價(jià)值,并得到教學(xué)實(shí)踐的一些體會(huì)和思考。
比較兩個(gè)版本的教材,從情境引入到實(shí)踐操作、練習(xí)鞏固,每個(gè)環(huán)節(jié)都用了大量的生活實(shí)例,讓學(xué)生感受到生活中處處都有可能性事件,在事件還沒(méi)發(fā)生前,有很多的隨機(jī)可能性。因此,在教學(xué)中,我們選取教學(xué)資源時(shí)必須注意以下兩個(gè)原則:
1.數(shù)學(xué)應(yīng)源于生活、用于生活
“可能性”是研究生活中的隨機(jī)現(xiàn)象發(fā)生的概率的內(nèi)容,所以教學(xué)中我們選取的一定是生活實(shí)例,教師需通過(guò)課堂教學(xué),引導(dǎo)學(xué)生在平時(shí)多用數(shù)學(xué)的眼光看生活、看世界,學(xué)會(huì)從確定性思維轉(zhuǎn)向隨機(jī)性思維來(lái)思考分析數(shù)學(xué)問(wèn)題、生活現(xiàn)象。
2.選材應(yīng)符合經(jīng)典概率條件
從教材中可以看出,小學(xué)研究的“可能性”更多的是經(jīng)典的概率問(wèn)題。
兩個(gè)版本的教材都精心挑選了數(shù)學(xué)活動(dòng)—“摸球游戲”,通過(guò)設(shè)計(jì)來(lái)激活學(xué)生思維:
1.“明盒”設(shè)計(jì),從材料判斷結(jié)果,發(fā)展歸納推理思維
兩個(gè)版本教材中都給出了“明盒”設(shè)計(jì),在課堂實(shí)踐中,學(xué)生很輕松地做出判斷并且深信不疑。那么,為什么還要進(jìn)行摸球?qū)嶒?yàn)?zāi)??這個(gè)實(shí)踐活動(dòng)的目的是讓學(xué)生理解:判斷出來(lái)是這樣的,但實(shí)踐操作不絕對(duì)是這樣的,會(huì)有極小概率的事件發(fā)生。這樣的實(shí)踐操作使得學(xué)生打破了原有的確定性思維,對(duì)隨機(jī)性的體會(huì)更深刻。
2.“暗盒”設(shè)計(jì),從結(jié)果判斷材料,發(fā)展演繹推理思維
這兩個(gè)不同的版本教材也都給了學(xué)生“暗盒”設(shè)計(jì),在這個(gè)實(shí)踐過(guò)程中,學(xué)生能感受到這些數(shù)據(jù)是有規(guī)律的,并且數(shù)據(jù)越多規(guī)律越明顯,所得到的結(jié)論就更加科學(xué),并且這些數(shù)據(jù)都是隨機(jī)的,學(xué)生發(fā)現(xiàn)用這些實(shí)踐得到的數(shù)據(jù)去預(yù)測(cè)盒內(nèi)有多少個(gè)棋子并不能確定。但是,學(xué)生在這一系列的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中清晰地感受到數(shù)據(jù)本身的價(jià)值:數(shù)據(jù)中所蘊(yùn)含的信息可以幫助我們對(duì)一個(gè)未知事件作出更好的預(yù)測(cè)。
縱觀(guān)兩個(gè)版本的“可能性”教學(xué),我們可以發(fā)現(xiàn),教材都突出在實(shí)驗(yàn)中強(qiáng)調(diào)事件發(fā)生的隨機(jī)性,重視培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)據(jù)意識(shí)。
1.突出強(qiáng)調(diào)事件發(fā)生的隨機(jī)性
實(shí)驗(yàn)是不可操控的,即使是擲硬幣,只有正面朝上或反面朝上兩種可能,但學(xué)生操作也有許多可能,比如學(xué)生A 可能得到正面朝上的結(jié)果,學(xué)生B 可能得到反面朝上的結(jié)果。在實(shí)驗(yàn)之前,誰(shuí)也不能確定自己得到的會(huì)是哪一種結(jié)果,也不能確定每種結(jié)果自己能得到幾次,之前發(fā)生的數(shù)據(jù)也不會(huì)影響后面的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。學(xué)生在觀(guān)察、分析、比較數(shù)據(jù)的同時(shí),對(duì)“可能性”的內(nèi)涵的認(rèn)識(shí)就更豐富了,也更能感受到很多隨機(jī)事件的特點(diǎn)。
2.重視培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)據(jù)意識(shí)
實(shí)驗(yàn)的結(jié)果是不可控的,一些小概率事件的發(fā)生更能客觀(guān)反映生活實(shí)際,有利于學(xué)生感受隨機(jī)現(xiàn)象的另一個(gè)特點(diǎn),那就是“偶然中存在著必然”,即“只要有足夠多的數(shù)據(jù),就可能從中發(fā)現(xiàn)規(guī)律”。
在教學(xué)中,教師要充分尊重事實(shí),充分利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),切實(shí)重視數(shù)據(jù)分析,多角度地進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,這樣才能使學(xué)生全面準(zhǔn)確地體會(huì)“可能性”的內(nèi)涵。
北師大版分為兩個(gè)學(xué)期來(lái)分散學(xué)習(xí),分別是四年級(jí)上冊(cè)和五年級(jí)上冊(cè),四年級(jí)感受簡(jiǎn)單的隨機(jī)現(xiàn)象和初步感受可能性有大有小,到了五年級(jí)上冊(cè)進(jìn)一步感受可能性的大小,并通過(guò)一些實(shí)驗(yàn)活動(dòng)感受數(shù)據(jù)的隨機(jī)性,有一個(gè)知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)的螺旋上升過(guò)程。而人教版教材則在五年級(jí)上冊(cè)通過(guò)3 個(gè)課時(shí)來(lái)集中學(xué)習(xí)。
在北師大版教材五年級(jí)上冊(cè)中,教材引入用0、1 和分?jǐn)?shù)來(lái)表示可能性的大小,在重統(tǒng)計(jì)的基礎(chǔ)上側(cè)重概率計(jì)算,也就是在假設(shè)的基礎(chǔ)上借助數(shù)學(xué)模型刻畫(huà)和度量可能性的大小,用分?jǐn)?shù)精確表示“定義概念”。而人教版教材更側(cè)重統(tǒng)計(jì)分析,是用統(tǒng)計(jì)的方法“估計(jì)概率”,淡化了概率的數(shù)學(xué)推理和數(shù)值計(jì)算,強(qiáng)調(diào)了統(tǒng)計(jì)意義。