數據分析素養的形成機制與培育研究

劉鵬

【內容摘要】數據分析素養是新課程改革下高中數學課堂教學的核心目標，學生不僅僅要掌握一定的數據分析方法，還要借助數據分析能力，解決實際問題。面對這一要求，教師必須要逐漸摒棄傳統的題海戰術，優化課堂教學手段，全面加強學生數據分析能力的培養。本文立足于高中數學課堂教學，對數據分析能力的培養策略進行了詳細的研究和分析。

【關鍵詞】高中數學數據分析素養?培育路徑

在大數據時代背景下，數據在生活中無處不在，每天都面臨著大量的數據。在這一社會背景下，高中數學課程改革中也提出了培養學生“數據分析素養”的教學目標。這對傳統高中數學課堂教學提出了挑戰，要求教師必須要重視數據分析能力的培養，并對傳統課堂教學手段進行革新，更好地發展學生的數據分析素養。

一、數據分析素養和影響因素分析

1.數據分析素養內涵

高中數學新課程標準下，明確提出了高中數學課堂教學的六大素養，即：數學抽象、邏輯推理、數學建模、數學運算、直觀想象、數據分析。數據分析素養作為六大數學核心素養中的重要組成部分，是培養學生事物探究能力、分析事物變化規律、獲得知識能力的重要條件。

關于“數據分析素養”這一內涵的研究，學術界至今尚未形成統一的定論。對此，筆者結合以往學者的研究，以及新課程標準中的描述，將其內涵歸納為：數據分析素養主要是指通過對研究對象展開分析，從中獲得相關的數據，并借助統計方法，對所獲得的數據進行整合和分析，進而加深對研究對象的理解。在高中數學教學中，數據分析素養不僅僅要提升學生的數據分析方法，還要指導學生借助這一數據分析方法，對實際生活中遇到的問題進行結局的，進而促使學生的全面發展[1]。

2.影響學生數據分析因素

雖然在新課程標準中明確提出了“數據分析素養”，但是在落實的時候，受到多種因素的制約，致使其落實效果不佳。具體來說，影響學生數據分析素養的因素主要來源于兩大方面：

一方面，從學生的角度上來說，部分學生的學習態度不夠端正，認為這一部分知識比較簡單，或者在考試中占據的分值比較少，以至于在學習的時候，出現了上課不認真聽講、課后總結和練習不夠的現象;還有部分學生由于在現實生活中的數據分析意識較弱，對數據分析認識不到位、掌握的方法也不夠全面等。

另一方面，從教師的角度上來說，部分教師在教學中對其重視程度不夠，安排的課時內容比較少，嚴重制約了這一部分內容的教學質量;另外，在具體的教學中，教師基本上都是采用講授的方法開展教學，忽視了現代信息技術的應用，致使課堂教學效果不佳，難以實現數據分析素養這一教學目標;甚至還有部分教師受到自身教學理念、專業素養的制約，由于對統計這一部分知識掌握不夠，無法在教學中培養學生的數據分析素養[2]。

二、數據分析素養的形成機制與培育路徑分析

1.樹立數據分析教學目標

在高中數學課堂教學中，數據分析是開展數學統計知識學習的核心組成部分，教師在培養學生數據分析素養的時候，必須要對以往的教學目標進行調整和完善，樹立培養學生數據分析素養的教學目標。在這一教學目標的指引下，教師在開展課堂教學的時候，不再單純地介紹統計部分的知識，更要關注學生的思維過程，促使在親身經歷和體會中，對數據進行觀察、描述、整合、推斷和質疑等，最終實現學生數據分析素養的提升。

2.經歷數據分析過程，體會數據中蘊含的信息

教師在高中數學課堂教學中，要想提升學生的數據分析素養，必須要帶領學生親身經歷數據分析整個過程，即：收集數據-整理數據-分析數據-做出推斷等。學生在這一過程中，通過繪制直方圖、莖葉圖、散點圖等途徑，從中獲取相應的數據信息，并采用圖示進行表示和描述。而要實現這一教學目標，教師在開展教學的時候，應立足于數學來源于生活、在實際生活中存在廣泛應用的現狀，必須要選擇貼近學生實際生活的素材開展教學，引導學生在參與統計活動的過程中，認識到數據分析的重要性，進而提升學生的數據分析素養。以“統計”一課教學為例，針對課后練習題目中的幾個實踐活動，教師指導學生對學生化學成績和數學成績之間是否存在規律進行調查。面對這一教學任務，學生首先要考慮的是：要研究的問題是什么？如何設計研究抽樣方法？如何對調查的數據展開分析？從中得到了什么樣的規律？學生在這一過程中，親身經歷了“提問-設計問卷-收集、整理和分析數據-推斷”這一個過程，對數據分析的重要性進行了深刻地認識，并在無形中提升了學生自身的數據分析素養[3]。

3.創設生活情境，培養學生數據分析素養

在具體的課堂教學中，創設出與學生實際生活相貼近的學習情境，促使學生在良好的情境體驗中，喚醒自身的求知欲望，進而促使學生積極主動參與到課堂學習中。同時，在這一情境體驗中，學生可深刻感知數學知識在實際生活中的應用價值。在培養學生數據分析素養的過程中，教師就可以借助情境的教學模式，從學生生活中挖掘出相關的素材和問題，給學生創設一個具有生活化的教學情境，以此作為切入點，激發和培養學生的數據分析素養。例如，教師在對“概率”這一部分知識教學的時候，為了培養學生的數據分析素養，就結合學生在日常生活中喜歡抓娃娃的游戲，給學生創設了一個情境：娃娃機里面一共有5個娃娃，每次可能抓到娃娃，也可能兩手空空。那么，如果我們想要將這5個娃娃全部抓到，從理論上來說，一共需要多少次？還是這個問題和條件，如果我們已經抓出來3個娃娃，那么剩余的2個娃娃都要抓到的話，從理論上來說還需要多少次？通過這一生活化情境的設置，集中了學生的注意力，使得學生結合自己在實際生活中的經驗展開計算，并得出最終的答案。同時，在這一過程中，學生通過在數據計算、不聽轉動的過程中，也提升了自身的數據分析能力，實現了核心素養下的教學目標[4]。

4.借助現代信息技術，培養學生的數據分析能力

在高中數學課堂學習中，受到數學知識抽象性特點的制約，教師在培養學生數據分析能力的時候，就可以充分借助現代信息技術的幫助，促使學生信息技術幫助下，加深數學知識的理解，最終提升自身的數據分析能力。以“頻率分布直方圖”教學為例，教師在培養學生數據分析能力的時候，就借助了現代信息技術這一工具，將常用的SPSS軟件融入到課堂教學中，引導學生利用這一信息軟件，對數據進行處理，并掌握均值和方差的計算技巧，以及統計圖的繪制技巧等。如此一來，學生在現代化信息技術的幫助下，很快就進入到理想的數據分析狀態下。具體來說，教師開展信息技術教學的時候，可結合學生實際生活，先給其創設一個情境：在對樹木生長情況進行調查的過程中，人們隨機選擇100棵大樹，對其底部的周長進行了測量，對測量結果進行了記錄，形成100個數據信息。如何采用概率分布表和圖將其呈現出來呢？據此，教師指導學生將相關的數據錄入到SPSS軟件中，生成直方圖，結合對應的結果，對數據信息進行歸納和總結。

可以說，計算機軟件的開發和應用，給數據處理、統計等帶來了極大的便利。針對眾多的信息軟件，在探究和發現數據規律學習的時候，應指導學生采用Excel 、Flash、Matlab等軟件加以輔助;在對統計知識學習的時候，可指導學生借助Excel 軟件進行學習[5]。

結語

綜上所述，在新課程改革背景下，培養學生的數據分析素養已經成為課堂教學的核心目標?；诖?，教師必須要圍繞這一知識點，更新和優化教學目標，并通過開展社會實踐調查、創設生活情境、借助現代信息技術等途徑，不斷提升學生的數據分析能力，更好地滿足新課程背景下的高中數學教學目標。

【參考文獻】

[1]湯向明.基于數據分析的高中數學精準教學實踐[J].中學數學，2020（13）：78-80.

[2]蔡曉茹.基于數據分析能力培養的高中數學教學策略探討——以“概率與統計”教學為例[J].數學教學通訊，2020（21）：53-54.

[3]張茜. 基于數據分析核心素養的高中數學統計教學調查研究[D].遼寧師范大學，2020.

[4]聶玲玲.增強數據分析能力發展數學核心素養研究[J].成才之路，2019（22）：32.

[5]張永紅. 高中生數據分析核心素養的培養研究[D].湖南理工學院，2019.

【甘肅省教育科學“十三五”規劃2019年度一般課題《高中數學教學中數據分析素養的形成機制與培育研究》，課題立項號GS〔2019〕GHB1516.】

（作者單位：甘肅省天水市第一中學）