趙維坤
摘要:數(shù)據(jù)分析是指針對研究對象獲取數(shù)據(jù),運用數(shù)學(xué)方法對數(shù)據(jù)進行整理、分析和推斷,形成關(guān)于研究對象知識的素養(yǎng)。2020年江蘇省義務(wù)教育學(xué)業(yè)質(zhì)量監(jiān)測中,初中數(shù)學(xué)項目組將數(shù)據(jù)分析素養(yǎng)的評價要素劃分為數(shù)據(jù)意識、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)隨機性三個維度,各維度下設(shè)立若干評價要素。以M8AS161、M8AS162、M8AS163為例,說明數(shù)據(jù)分析素養(yǎng)測評試題的改進過程。
關(guān)鍵詞:數(shù)據(jù)分析;學(xué)業(yè)質(zhì)量監(jiān)測;素養(yǎng)測評;初中數(shù)學(xué)
一、 數(shù)據(jù)分析素養(yǎng)測評的實踐依據(jù)
(一) 數(shù)據(jù)分析的內(nèi)涵和表現(xiàn)
大數(shù)據(jù)時代,日常工作、學(xué)習(xí)和生活中處處都是數(shù)據(jù),人們需要從中作出恰當?shù)倪x擇與判斷,而統(tǒng)計正是研究如何合理收集、整理、分析數(shù)據(jù)的學(xué)科,可以為人們制訂決策提供依據(jù)和建議?!读x務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標準(2011年版)》將“數(shù)據(jù)分析觀念”作為數(shù)學(xué)課程的十個核心概念之一;《普通高中數(shù)學(xué)課程標準(2017年版)》指出,數(shù)據(jù)分析是研究隨機現(xiàn)象的重要數(shù)學(xué)技術(shù),是大數(shù)據(jù)時代數(shù)學(xué)應(yīng)用的主要方法。
《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標準(2011年版)》對“數(shù)據(jù)分析觀念”是這樣表述的:“了解在現(xiàn)實生活中有許多問題應(yīng)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)就可能從中發(fā)現(xiàn)規(guī)律?!?/p>
《普通高中數(shù)學(xué)課程標準(2017年版)》對“數(shù)據(jù)分析”的描述為:“數(shù)據(jù)分析是指針對研究對象獲取數(shù)據(jù),運用數(shù)學(xué)方法對數(shù)據(jù)進行整理、分析和推斷,形成關(guān)于研究對象知識的素養(yǎng)。數(shù)據(jù)分析過程主要包括:收集數(shù)據(jù),整理數(shù)據(jù),提取信息,構(gòu)建模型,進行推斷,獲得結(jié)論……數(shù)據(jù)分析主要表現(xiàn)為:收集和整理數(shù)據(jù),理解和處理數(shù)據(jù),獲得和解釋結(jié)論,概括和形成知識。”
(二) 數(shù)據(jù)分析的評價要素
上述表述和解釋側(cè)重于學(xué)生學(xué)習(xí)行為的表現(xiàn),而在行為表現(xiàn)的背后實質(zhì)上包含知識、思想、情感態(tài)度三個方面的內(nèi)容。數(shù)據(jù)分析素養(yǎng)反映出的是學(xué)生在某一情境或事件中所調(diào)動的知識或經(jīng)驗、所產(chǎn)生的思想或想法、對待數(shù)據(jù)的意識和態(tài)度以及處理數(shù)據(jù)的能力。
基于以上考慮,我們將數(shù)據(jù)分析素養(yǎng)的評價要素劃分為數(shù)據(jù)意識、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)隨機性三個維度,各維度下設(shè)立若干評價要素(詳見表1)。
二、 數(shù)據(jù)分析素養(yǎng)測評的表現(xiàn)水平
(一) 調(diào)查研究現(xiàn)實生活問題,收集數(shù)據(jù),分析并作出判斷,體會數(shù)據(jù)中蘊涵著信息
水平A:能通過分析情境中的數(shù)學(xué)關(guān)系,發(fā)現(xiàn)內(nèi)在聯(lián)系,建構(gòu)數(shù)學(xué)模型,并運用知識、方法等解決非常規(guī)問題。
水平B:能通過分析情境中的數(shù)學(xué)關(guān)系,發(fā)現(xiàn)內(nèi)在聯(lián)系,建構(gòu)數(shù)學(xué)模型,并運用知識、方法等解決簡單的非常規(guī)問題。
水平C:能通過分析簡單情境中的數(shù)學(xué)關(guān)系,發(fā)現(xiàn)聯(lián)系,建構(gòu)簡單的數(shù)學(xué)模型,并運用知識、方法等解決簡單問題。
水平D:不能通過分析簡單情境中的數(shù)學(xué)關(guān)系,發(fā)現(xiàn)聯(lián)系,建構(gòu)簡單的數(shù)學(xué)模型,解決簡單問題。
(二) 用多種分析方法分析同樣的數(shù)據(jù),根據(jù)問題背景選擇合適的方法
水平A:能通過統(tǒng)計圖、統(tǒng)計表等多種方式分析問題情境中的數(shù)學(xué)關(guān)系,選擇適當?shù)男问奖磉_數(shù)學(xué)關(guān)系。
水平B:能通過統(tǒng)計圖、統(tǒng)計表等多種方式分析簡單問題情境中的數(shù)學(xué)關(guān)系,選擇適當?shù)男问奖磉_簡單的數(shù)學(xué)關(guān)系。
水平C:能通過統(tǒng)計圖或統(tǒng)計表等分析簡單問題情境中的數(shù)學(xué)關(guān)系,用某種方式表達簡單的數(shù)學(xué)關(guān)系。
水平D:不能通過統(tǒng)計圖或統(tǒng)計表等分析問題情境中的數(shù)學(xué)關(guān)系,不能選擇適當?shù)男问奖磉_數(shù)學(xué)關(guān)系。
(三) 通過數(shù)據(jù)分析體驗隨機性,感受同樣的問題背景每次收集到的數(shù)據(jù)可能不同,只要有足夠的數(shù)據(jù)就可能從中發(fā)現(xiàn)規(guī)律
水平A:能從問題情境中獲取豐富的信息,從信息中作出合理假設(shè)與推理。
水平B:能從簡單的問題情境中獲取信息,從信息中作出合理假設(shè)與推理。
水平C:能讀懂問題情境中的數(shù)學(xué)信息,從給定的信息中作出簡單的假設(shè)與推斷。
水平D:不能讀懂問題情境中的數(shù)學(xué)信息,提取問題情境中的數(shù)學(xué)信息。
(四) 相關(guān)示例
某校抽查了八年級(1)班25名學(xué)生每分鐘跳繩個數(shù),獲得如下數(shù)據(jù)(單位:個):125,74,101,176,98,112,95,148,85,138,167,153,62,98,115,105,143,117,142,121,145,113,134,145,149。
(1) 160個及以上為A級,130—159個為B級,90—129個為C級,90個以下為D級,請把表2補充完整。表2八年級(1)班學(xué)生每分鐘跳繩個數(shù)統(tǒng)計
等級ABCD人數(shù)11(2) 根據(jù)補充完整的表2,將圖1所示的條形統(tǒng)計圖補充完整。
(3) 該校八年級共有400人,如果每分鐘跳繩90個及以上為及格,請估計八年級有多少人及格?
(4) 若要知道抽測中每個等級的人數(shù)占總?cè)藬?shù)的百分比,應(yīng)選擇哪一種統(tǒng)計圖?畫出你所選擇的統(tǒng)計圖,并在圖中標明相應(yīng)的數(shù)據(jù)。
三、 數(shù)據(jù)分析素養(yǎng)測評的研究思路
數(shù)據(jù)分析的目的是把隱沒在一大堆看似雜亂無章的數(shù)據(jù)中的信息集中起來、萃取和提煉出來,以找出研究對象的內(nèi)在規(guī)律。數(shù)據(jù)分析素養(yǎng)測評與一般的測驗不同,要能夠讓學(xué)生體會到數(shù)據(jù)是蘊含著信息的,知道信息來自于對數(shù)據(jù)背景的解讀,知道數(shù)據(jù)整理、分析的方法多種多樣,知道用來分析的數(shù)據(jù)的隨機性質(zhì),知道數(shù)據(jù)分析推斷得到的結(jié)論具有或然性。因此,測評力求與和數(shù)據(jù)有關(guān)的問題或任務(wù)情境聯(lián)系在一起,讓學(xué)生通過感官的直覺和理性的分析,親身經(jīng)歷統(tǒng)計活動的全過程。內(nèi)容上淡化單純對知識點理解和掌握情況的考查,強調(diào)真實情境的考量,充分關(guān)注數(shù)據(jù)分析素養(yǎng)與情境特征的明確關(guān)系,確定合理的任務(wù)呈現(xiàn)方式,提供恰當?shù)闹涡圆牧匣蛐畔?,將情境性、開放性、發(fā)散性問題滲入其中。