鄭文慶
《義務教育數學課程標準(2011年版)》將實驗稿課標的“統計觀念”更名為“數據分析觀念”,是新課標提出的十大核心概念之一。數據分析觀念的內涵主要包括數據的收集和整理、體驗隨機性、獲取數學信息、數據的應用價值。如果說前兩者偏于統計過程和統計方法本身,后兩者則更為注重運用數據解決問題。那么,如何培養學生的數據分析觀念呢?
一、溯根源,感知數據收集的過程性
“統計與概率”教學的核心是幫助學生逐漸建立數據分析的觀念。教學中,教師應注重設計貼近學生生活實際的問題情境,讓學生經歷簡單數據的收集過程,感知數據整理的必要性,從而對數據產生一種親切感。
1.課前調查:在以下給出的四種顏色中(A.紅色;B.黃;C.綠;D.藍),你最喜歡的是哪一種?為了了解班里同學們最喜歡的顏色是哪一種,你打算如何展開調查?
這個環節,改變直接呈現教材提供的數據為課前調查“班里同學們最喜歡的顏色”。一方面,能讓學生經歷數據的收集、整理過程,另一方面能讓學生感受數學就在身邊,激發學生的學習興趣。如,小明對全班50位同學展開了調查,結果如下:A、A、B、C、D、A、B、A、A、C、B、A、A、C、B、C、A、A、B、C、A、A、B、A、C、D、A、A、C、D、B、A、C、D、A、A、A、C、D、A、C、B、A、A、C、C、D、A、A、C。
2.問題引領:(1)根據上面結果,你能很快說出該班同學最喜歡的顏色是哪一種嗎?(2)你認為小明的數據收集方式好不好?你有沒有更好的收集、整理方法?(回憶選舉班干部、三好學生時的計票方式,學生想到“正”字統計法。)(3)從繪制的圖表中,你能迅速地判斷出該班同學最喜歡的顏色是哪一種嗎?
這樣,讓學生再次經歷數據收集、整理與簡單計算的方法和過程,借助統計表和統計圖的比較,感受條形統計圖更為直觀,代表紅色的符號A出現的次數最多,則紅色為最受同學們喜愛的顏色。
二、找聯系,體驗情況發生的隨機性
史寧中教授說:“統計與概率領域的教學重點是發展學生的數據分析意識,培養學生的隨機觀念,難點在于如何創設恰當的活動,體現隨機性以及數據獲得、分析、處理進而做出決策的全過程。”
如,有位教師在教學可能性時,注重讓學生動手操作實驗,卻忽略了對數據的分析,導致作業中遇到了尷尬,“箱子里有5個紅球,1個白球。摸到( )球的可能性大”,還有一部分學生填白球。追根溯源,我認為應先讓學生猜測事件發生的可能性大小,再用實驗驗證——通過摸球實驗獲得具體數據,再分析數據,然后用事實佐證猜想。這樣,通過對數據進行分析、處理,讓學生既體會了隨機性,又感受了數據中蘊含著規律性:摸到紅球、白球都有可能,但紅球的個數多,摸到紅球的可能性大。
三、辨異同,理解信息獲取的層次性
比較是確定事物之間異同關系的思維過程和方法,在教學中采用比較法,能有效地揭示知識間的異同,培養學生的思維能力,發展學生的數據分析觀念。
如,學習“平均數”時,在“導入新知”環節,教師組織學生一起收看一條公益廣告。1.播放視頻:“我國是一個干旱、缺水嚴重的國家,淡水資源總量為28000億立方米,占全球水資源的6%,僅次于巴西、俄羅斯和加拿大,居世界第四位。”看到這條信息,你有什么感覺?學生可能產生疑問:水并不少,世界100多個國家,我們排名第4名。2.繼續播放視頻:“但人均只有2200立方米,僅為世界平均水平的、美國的,在世界上名列121位,是全球13個人均水資源最貧乏的國家之一。”這時,你又發現了什么?讓學生通過名次下降的原因,引出“人均水資源”,抓住要害,光比總量是不行的,從而導入新課,出示課題——平均數。在“當堂訓練”環節,教師又設計了一道題目:李華參加6千米登山比賽,上山每小時3千米,從原路下山每小時6千米,往返的平均速度是多少?大多數學生的解答方法為:(3+6)÷2=4.5(千米/時)。假如這段山路的長是12、18千米,請男、女同學分別選擇對應的路程進行驗算。(12×2)÷(12÷3+12÷6)=4(千米/時);(18×2)÷(18÷3+18÷6)=4(千米/時)。在同學們都感到驚奇之時,教師適時引導學生分析錯因。在教師的啟發下,學生恍然大悟:平均速度≠速度和÷2,平均速度=總路程÷總時間。即原題應列式為:(6×2)÷(6÷3+6÷6)=4(千米/時),這道題目的理解和掌握也就水到渠成了。
這樣,從比較總數量到比較平均數,再到比較總數量與總份數之間的對應關系,知識的層次性逐漸明晰,知識的結構性逐漸形成。如此的啟迪如鑰匙,能打開學生思維的窗戶;如火炬,能照亮學生的未來;如種子,能深埋在學生的心底。
四、促回歸,彰顯數據分析的實用性
數學來源于生活而又回歸生活。如果說能運用數學眼光來看待、分析生活問題是從實踐到理論的升華,那么,能運用數學知識來解決生活問題則是由理論到實踐的飛躍。教學中,教師要有意識地設計一些富有現實性的數學問題,將課程與生活有機地結合起來。
如,教學“平均數”時,在“拓展應用”環節,教師先出示一道題目:王經理開了兩家花店,下面是兩家花店近五年的營業收入統計表。(單位:萬元)
王經理想轉讓一家花店,集中精力開好另一家花店,你認為應轉讓哪家花店?為什么?大概是受“導入新知”“當堂訓練”環節的負遷移,列式為:1.5+2.2+4.5+6.2+8.8=23.2(萬元),6+6.8+4.8+3.2+2.4=23.2(萬元)或(1.5+2.2+4.5+6.2+8.8)÷5=4.64(萬元);(6+6.8+4.8+3.2+2.4)÷5=4.64(萬元)。從而,答案為:“我認為轉讓甲或乙都可以,因為它們的年總收入、平均年收入都相等。”遇到這樣的尷尬,就要從其他角度尋求解決問題的策略——或引導學生分別觀察兩家花店近五年的營業收入數據呈現規律,或讓他們對兩組數據結合折線統計圖進行理性地分析,發現雖然年總收入、平均年收入都一樣多,但甲店年收入越來越多,而乙店則越來越少,所以應轉讓乙店。這樣,既能培養學生根據問題的背景選擇合適的方法,又能孕育學生信息獲取的精確性。
再出示另一道題目:“今年,在國慶64周年歌詠比賽中,評委老師給我們班打的分數分別是:93、92、92、95、100、94、96。
1.如果你是一位評委,你會怎樣計算平均成績?
2.評委老師是這樣計算平均分的:(92+93+94+95+96)÷5=94。你知道為什么嗎?”
俗話說:“不怕不識貨,只怕貨比貨。”有對比才有鑒別,有針對性地設計一些習題讓學生進行對比訓練,讓學生在對比中探索,在比較中辨析。顯而易見,學生明白了為了保證比賽的公平合理,采用去掉一個最高分和一個最低分,再計算剩下的分數的平均分。依標據本,選擇貼近學生生活實際、發生在學生身邊的事例作為練習題,可以讓學生在學習中體驗到學習數學是生活所需,突出數學課程的應用意識。這樣,學生結合具體情境的分析,不僅學到靈活地求平均數的技能,還學到了有現實生活實踐價值的數學。