江蘇省張家港市南沙小學 尹 伊
《義務教育數(shù)學課程標準》(2011 版)指出,在數(shù)學課程中,應當注重發(fā)展學生的數(shù)感、符號意識、空間觀念、幾何直觀、運算能力、推理能力和數(shù)據(jù)分析觀念。所謂數(shù)據(jù)分析,是指在收集數(shù)、信號、圖像等信息的基礎上,運用適當?shù)慕y(tǒng)計方法進行分析,目的是能夠最大化地開發(fā)數(shù)據(jù)功能。數(shù)據(jù)分析觀念的培養(yǎng),教師應當根據(jù)學生的實際情況創(chuàng)設有針對性的引導情境,引領學生選擇恰當?shù)姆椒ê凸ぞ呓?jīng)歷具體的收集、整理、推斷、獲得結論等體驗過程,并在合作、交流、探討中建立數(shù)據(jù)分析觀念,悟出統(tǒng)計的價值。那么,在數(shù)學課堂中,教師該如何以恰當?shù)慕虒W情境增強學生數(shù)據(jù)分析觀念呢?
整理小學階段“統(tǒng)計與概率”相關知識的學習內容與課程階段目標如表1 所示。
表1
二年級 數(shù)據(jù)的收集和整理按不同標準分類、簡單實際調查,了解簡單的數(shù)據(jù)處理方法三年級 數(shù)據(jù)的收集和整理簡單的數(shù)據(jù)匯總、排序和分組,體驗數(shù)據(jù)中蘊含的信息四年級 統(tǒng)計表和條形統(tǒng)計圖簡單的調查表、統(tǒng)計表和單式條形統(tǒng)計圖,掌握一些簡單的數(shù)據(jù)處理技能,如分段整理數(shù)據(jù)、平均數(shù)五年級統(tǒng)計表、條形統(tǒng)計圖、折線統(tǒng)計圖復式統(tǒng)計表及條形統(tǒng)計圖,認識到數(shù)據(jù)中蘊含著信息。六年級 扇形統(tǒng)計圖拆線統(tǒng)計圖、扇形統(tǒng)計圖,發(fā)展數(shù)據(jù)分析觀念
依表1,小學階段對統(tǒng)計知識的學習是循序漸進的,學習內容由易到難,從一年的“分一分”,到二年級的“數(shù)據(jù)的收集和整理”,再到中高年級的統(tǒng)計圖表,幫助學生逐步養(yǎng)成數(shù)據(jù)分析觀念。同樣在課程目標的設置上,體現(xiàn)了遞進關系,從低年級簡單的數(shù)據(jù)收集、整理、分類,到中高年級的數(shù)據(jù)處理技能,螺旋上升式的培養(yǎng)模式體現(xiàn)了以生為本的教育理念,其中,“數(shù)據(jù)信息”“經(jīng)歷過程”“發(fā)展觀念”是課程目標最重要的關鍵詞。
事實上,目前學生數(shù)據(jù)分析觀念的培養(yǎng)差強人意,由于《統(tǒng)計與概率》知識點在考試中所占分值不多,難度也不算高,所以不少教師都不重視《統(tǒng)計與概率》,壓縮這部分的課時,導致學生缺乏分析數(shù)據(jù)的意識,一旦遇到具體問題,白白丟掉這些分數(shù),不利于學生數(shù)學核心素養(yǎng)的提升。也有部分教師會把對數(shù)據(jù)的收集、整理、分析停留于口頭傳授,并沒有在課堂或課后引導學生投入實踐活動,“紙上得來終覺淺”,導致學生雖然學完了《統(tǒng)計與概率》的知識,卻依然缺乏數(shù)據(jù)分析的意識。有效的教學方式應尊重學生的學情與認知特點,開展符合小學生身心特點的教學活動,在動手操作、探究、體驗過程中才能幫助學生正確掌握數(shù)據(jù)分析。
一個有價值的教學情境,能誘發(fā)學生的好奇心,好奇產(chǎn)生疑問,從而發(fā)展學生的思維能力。新課程改革下,教師應努力為學生創(chuàng)設符合其認知發(fā)展水平和教學所需的情境,貼近學生生活,結合《統(tǒng)計與概率》知識創(chuàng)設問題情境,形成認知沖突,產(chǎn)生探求新知的欲望。這樣由淺入深的情境,幫助學生在故事式情境或生活事例式情境中學會收集、處理和分析數(shù)據(jù),體會統(tǒng)計方法的意義,這樣自主獲得的基本知識與技能才是最深刻、最牢固的。
數(shù)學內容是抽象的,卻可以進行豐富的藝術加工。通過富有趣味的教學情境可以把抽象的知識變的具體,把“死”知識講“活”,使《統(tǒng)計與概率》知識的實際應用變得生動、多彩。在實際教學中,從學生的認知特點與學習需求出發(fā)創(chuàng)設情境,從情境中產(chǎn)生問題,在笑聲中受到啟迪,讓學生情不自禁地走進數(shù)據(jù)分析的世界,在新穎又活躍的課堂氛圍中感受到學習數(shù)學的快樂,在潛移默化中掌握《統(tǒng)計與概率》的知識要點。
比如三年級下冊《復式統(tǒng)計表》一課,考慮到學生在之前已經(jīng)對簡單的數(shù)據(jù)收集、記錄、整理有了一定的認知,教師可以讓學生運用已經(jīng)掌握的知識統(tǒng)計班級同學的愛好。首先,以“同學們聊一聊各自感興趣的話題”為由打開學生的話匣子,引導學生相互討論并說出各自的興趣愛好,如美食、動畫片、游戲、足球、圍棋、漂亮衣服等話題。其次,引導學生按照“人數(shù)”“性別”“興趣愛好”自行制作統(tǒng)計表,比一比誰的統(tǒng)計表更完整。最后,將統(tǒng)計的數(shù)據(jù)整理并填入制作的統(tǒng)計表中,展示、評價學習成果。這樣的教學過程,經(jīng)歷知識形成的過程,學生不僅能夠參與課堂,引發(fā)學生積極思考,也能認清數(shù)學知識的實用性,激發(fā)學習的動力與潛能。
數(shù)學知識的應用是廣泛的,生活中充滿著數(shù)學,數(shù)學就在我們身邊,統(tǒng)計與概率同樣如此?!稊?shù)學課程標準》提倡教學應貼近學生的生活,強調數(shù)學與生活的聯(lián)系,把生活事例引入課堂,可以強化學生的感性認識,加深對數(shù)學知識的理解。在實際教學中,教師應在生活中“找”數(shù)學,從生活實例出發(fā)學習統(tǒng)計與概率,對教材有針對性的選擇、整合、重組,采集生活教學實例,體驗數(shù)據(jù)分析的樂趣,這樣的教學既能滿足學生的認知規(guī)律,增強學生的求知欲,同時也能促使學生萌發(fā)應用意識,豐富學生對新知的體驗。
例如,在學生初學《統(tǒng)計》時,結合教材的編寫特點創(chuàng)設生活化教學情境,借助問題引導學生思考,初步認識統(tǒng)計,如:“周末大家喜歡干什么呢?哪些活動在咱們班級的小朋友選擇最多的呢?”學生分組討論后匯報,得出怎么整理、怎么比較,在學生感興趣的情境中學習數(shù)據(jù)整理。之后,開展嘗試統(tǒng)計鮮花活動,把學具鮮花圖片分類,伴隨著音樂聲響起,大家動手統(tǒng)計大象收到的生日禮物,粘貼在課本69 頁上,比一比哪種顏色的鮮花最多。最后,學生以學習小組的合作方式對鮮花進行統(tǒng)計。通過學習探索,學生在有趣的生活場景中分一分、理一理、貼一貼、數(shù)一數(shù),給學習增添樂趣的同時,也使學生逐步理解統(tǒng)計的含義。
數(shù)學內容充滿著各種問題,依據(jù)學生的認知水平,組織探究創(chuàng)新型數(shù)學活動,給學生自主探究的機會,讓學生思考數(shù)據(jù)分析,可以發(fā)揮學生的主觀能動性,培養(yǎng)學生思維靈活能力。小學數(shù)學新課程標準強調學生是課堂的主人,要求教師改變傳統(tǒng)的教學模式,把數(shù)學知識轉化為數(shù)學活動,讓學生獨立思考、積極思維,引向對數(shù)學本質的思考,發(fā)展數(shù)學思維能力。
以《可能性》一課的教學為例,教學中以學生熟悉的轉盤入手,PPT 呈現(xiàn)有紅、黃、藍、綠四種顏色的轉盤圖片后引導學生思考:“如果轉動轉盤,指針會先指向哪種顏色呢?”學生會不假思索的回答。之后,將轉盤上紅、黃、藍、綠四種顏色所占的比例進行修改,再次引導學生思考:“如果轉動轉盤,指針的方向最有可能指向哪里呢?”這時,班級中就會出現(xiàn)回答不一的聲音。教師可以再穿插一個“摸球”小游戲,最后再回到轉盤問題,引導學生用所學的新知識來分析和解決舊問題,思維得到啟發(fā),由形象到抽象,從而更好的理解和總結本課的主要知識點。
語言是交流的載體,不管是全班集體分享,或是自學后表達思考內容,都需依附于語言來進行表達。在教學中,教師應抓住時機培養(yǎng)學生數(shù)學語言表達能力,引導學生運用準確、規(guī)范的數(shù)學語言對數(shù)據(jù)進行合適完整的描述,提高學生思維的邏輯性。
仍以上述提及的《可能性》一課為例,學生在回答問題時往往就是“紅色”“藍色”這樣的語言,很少有學生會用完整的語言描述出來。這時,教師不妨抓住這一契機,引導學生學會完整的表達:“我認為指針會指向綠色,因為綠色的比例最大?!币劳袌D片、圖形、圖示作為語言表達支架,既能達成訓練目的,也能使學生的語言表達能力得到鍛煉,表述更嚴謹、更科學。
知識的學習不僅包括顯性知識,也包括顯性知識內容背后蘊涵的隱性的思想與方法,這對學生構建認知結構、形成數(shù)據(jù)分析觀念有積極意義。教師在發(fā)掘隱性知識時可以從數(shù)學和統(tǒng)計學不同的角度展開,從知識教學走向數(shù)據(jù)分析觀念培育,得出背后的規(guī)律,學會遷移運用。
當前小學階段統(tǒng)計教學中,描述數(shù)據(jù)的方式有統(tǒng)計表、條形統(tǒng)計圖、折線統(tǒng)計圖、扇形統(tǒng)計圖及平均數(shù)等方式,它們有著不同的性質與適用場合,相互間有交叉,加強對此類知識的學習,需要教師能夠準確把握其描述、刻畫數(shù)量時的特點。
以條形統(tǒng)計圖與折線統(tǒng)計圖的異同點為例,一般的理解是條形統(tǒng)計圖是根據(jù)長短不同的直條反映數(shù)量的多少,一個單位長度代表某一數(shù)量,根據(jù)圖中直條的長短能夠一目了然地看出數(shù)量大小。而折線統(tǒng)計圖是根據(jù)數(shù)量的多少描出各點,不僅能表示數(shù)量多少,還能通過線段順序的連接清晰地反映數(shù)量的增減變化。事實上,將條形統(tǒng)計圖與折線統(tǒng)計圖進行對比觀察后可以發(fā)現(xiàn),條形統(tǒng)計圖中也能表示數(shù)量的增減變化,直條的高低錯落表示數(shù)量的多少,每一直條代表一個數(shù)量,每一直條之間有間隔,直條以外(即間隔部分)是無法描述的,因此,條形統(tǒng)計圖表示的是離散量。而折線統(tǒng)計圖表示的是連續(xù)量,圖中的折線是一個量的集合。厘清二者的本質區(qū)別,才能在教學過程中更科學合理地選擇教學素材,揭示知識背后的思想方法。
統(tǒng)計與概率內容蘊含了許多數(shù)學思維,如扇形統(tǒng)計圖,體現(xiàn)了數(shù)形結合的思想,圓內各個扇形的大小代表著所占圓(總數(shù))的多少;統(tǒng)計圖表體現(xiàn)的是歸納與演繹的數(shù)學思考方法,一般是長條圖或直方圖,是一張圖像化的數(shù)據(jù),通過視覺化的符號歸納出結論和規(guī)律,以及預測數(shù)據(jù)可能的發(fā)展趨勢;折線統(tǒng)計圖則體現(xiàn)了集合思想以及一一對應思想,拆線的上升或下降代表了數(shù)量的增減變化,每一個點都能對應具體的統(tǒng)計數(shù)量。
在教學時,教師不僅要關注顯性知識層面,也要重視和挖掘其背后所蘊含的數(shù)學思想方法,在學生頭腦中埋下數(shù)據(jù)分析的種子,感受數(shù)學模型化思想解決實際問題的獨特方式,體會數(shù)學思維帶來的愉悅感和成就感。
雖然,小學階段的統(tǒng)計與概率內容歸屬數(shù)學學科,但兩者合而不同。數(shù)學是確定性的科學,通過歸納或演繹的方式對規(guī)律進行模型化描述,側重于規(guī)律和結論的推理和抽象。而統(tǒng)計與概率則是數(shù)據(jù),強調數(shù)據(jù)分析觀念的形成,概率是隨機事件的一個固有但屬未知的屬性,是對這個屬性的估計;統(tǒng)計關注的是獲取數(shù)據(jù)并借助分析獲得結論,是一種實證性的判斷。因此,在教學中應注重引導學生體悟統(tǒng)計學方法,培育、發(fā)展數(shù)據(jù)分析觀念。
比如,關于“樣本的選擇”的理解:調查并統(tǒng)計學生最喜歡的體育活動。這時,教師可以引導學生關于樣本的問題在組內討論,是問自己的同桌,還是問自己組內的學生,還是問全班學生呢?通過討論,學生一致認為應該問全班學生,從而引出“選擇具有代表性的樣本”。再比如,關于“數(shù)據(jù)的真實性”的理解:小學生課外玩游戲時間調查。這樣的調查內容如果采用面對面問詢的方式,容易使受訪對象有所顧慮,影響數(shù)據(jù)的真實性。因此,在類似這樣問題的調查時,教師可以指導學生采取不記名方式,更能體現(xiàn)統(tǒng)計的意義。
綜上所述,統(tǒng)計與概率知識伴隨著國家經(jīng)濟的發(fā)展而變得越來越重要,統(tǒng)計知識與生活聯(lián)系很緊密,是數(shù)學為生活服務的有力詮釋。新課程改革下,教師應努力尋求知識與生活的聯(lián)結點,使學生在營造的教學情境中對數(shù)據(jù)產(chǎn)生親切感,真正投入到對數(shù)據(jù)的收集、分析和處理的全過程中,建立“統(tǒng)計與概率”的思想,促進學生的全面發(fā)展。