小學生“數據分析觀念”素養的策略研究

高仕杰 席波

摘 ?要：培養學生“數據分析觀念”素養已經得到了前所未有的重視。文章從在小學課堂上，如何將數據分析觀念的培養落到實處的角度出發，闡述了“數據分析觀念”的教育價值，并從喚醒數據分析的意識、經歷數據分析的全過程、拓展數據分析的維度和體會數據分析的隨機性四個方面詳細分析了如何有效培養小學生的數據分析觀念素養。

關鍵詞：小學數學;數據分析觀念;策略

“人類已進入了大數據時代，數據是21世紀人類探索的新邊疆，數據挖掘是公司競爭力的來源，也是國家競爭力的一部分。”在這樣的時代背景下，大數據正深刻影響著人類的決策模式和社會經濟的運行模式。“統計知識的習得與數據分析觀念的形成，已經成為未來公民不可或缺的基本素養。”培養學生“數據分析觀念”素養得到了前所未有的重視，那么在小學數學課堂上，該如何將數據分析觀念的培養落到實處？筆者做了一些有益的思考。

一、“數據分析觀念”的含義

《普通高中數學課程標準（2017年版）》關于數據分析核心素養的定義為：“數據分析是指針對研究對象獲取數據，運用數學方法對數據進行整理、分析和推斷，形成關于研究對象知識的素養。數據分析過程主要包括：收集數據，整理數據，提取信息，建構模型，進行推斷，獲得結論。”同時指出了該素養是研究隨機現象的重要數學技術，是大數據及云計算相關領域應用的主要方法。

二、“數據分析觀念”的教育價值

（一）有助于增強學生的數據意識

培養數據分析觀念可以讓學生逐步形成從紛繁復雜的信息中提取有用信息的能力，提升學生對數據的解讀能力，使學生形成良好的借助數據說話的態度和數據分析的習慣，以及在此過程中對數據的來源、處理過程及結果進行合理質疑的意識。

（二）有助于學生數學學習的全面發展

在培養數據分析觀念的過程中，將會涉及整數、分數、小數、比值等基本數學知識;涉及分類與整理、特殊與一般、數形結合等數學思想的滲透;涉及運算能力、推理能力和解決問題能力等數學能力的運用;還會涉及計算機等多學科的整合。因此，培養數據分析觀念是在學習新知的同時，綜合運用各學科知識與技能來實現學生的全面發展，這些都是對學生終身發展非常有益的。

（三）有助于發展學生解決實際問題的能力

首先，數據分析的情景可以來源于現實題材與真實數據，可以延展到社會發展的方方面面，對于培養學生在現實情境中解決實際問題的能力是非常有益的。其次，對于數據的解讀和應用，還能引發各種各樣的實際問題，引發學生的再次思考。因此，培養學生“數據分析觀念”對于發展其解決實際問題的能力是獨具優勢的。

（四）有助于學生形成正確的世界觀與方法論

陳希孺院士曾說過：“習慣于從統計規律看問題的人在思想上不會偏執一端，他既認識到一種事物從總的方面看有其一定的規律，也承認存在例外的個案。”培養學生從數據分析的角度來觀察世界，可以讓學生了解隨機現象是普遍存在的，幫助他們去理解社會、適應生活。逐步建立學生數據分析觀念，讓學生在面對不確定情境或大量數據時，能做出更合理的決策。可以說，數據分析觀念的建立是為學生提供了一種新的認識、理解世界的方式，有助于學生形成正確的、科學的世界觀與方法論。

三、培養小學生數據分析觀念的策略

隨著新一輪課程改革的深入發展，對小學生數據分析觀念素養的形成提出了更高的標準和要求。喚醒數據分析意識，經歷數據分析的全過程，拓展數據分析的維度，體會數據分析的隨機性等途徑，可有效培養學生的數據分析觀念素養。

（一）聯系生活實際，喚醒數據分析意識

生活中能接觸到很多數據信息，數據不僅能夠幫助人們分析問題、解決問題，還能讓人們根據數據中蘊含的信息，做出推斷和預測。比如：班級競選、購物活動、天氣預測等都是學生身邊感興趣的、真實出現的事例。以實際問題為導向，以數學知識為依托，創設合理的教學情境來提高學生參與學習的積極性。教學時，教師通過豐富的實例，充分挖掘和利用現實世界的素材：各年段學生身高-體重的增長分析;商家進貨與銷售情況的數據分析;網上購物時如何根據已有數據進行合理選擇;新型冠狀病毒等社會問題中數據分析對決策的影響等。在具體的時代背景和真實的生活情境下，提供真實數據供學生收集、分析和判斷，增強學生與數據的親密度，體會到數據分析的現實意義，喚醒學生數據分析的意識。

（二）注重親身體驗，經歷數據分析過程

馬云鵬在研究中指出：“要使學生接受數據分析觀念，最有效的方法是讓他們真正投入統計的全過程中去：提出問題，考慮抽樣，收集整理數據，描述分析數據，做出決策，進行交流，評價與改進等。”因此，在教學中讓學生親身經歷數學活動過程，積累經驗，并在實踐活動中把握學習契機，建立數據分析觀念。

例如，在教學“扇形統計圖”時，想了解全班同學體育項目的達標情況，該怎么辦呢？可以從哪些方面收集數據？用什么方法進行收集？教師可以提前引導學生設計調查表，制定活動方案，進而指導學生進一步了解描述數據的新方式——扇形統計圖，最后對數據進行分析和推斷。相信經歷了這樣的數據分析全過程，學生今后面對實際問題時就可以獨立地進行收集和整理數據、描述和分析數據，然后做出合理的推斷和預測，最終解決問題。在數據分析的全過程中，學生還能經歷數據建模的完整過程，深化學生的數學思維。

（三）拓展分析維度，體會數據分析價值

數據的收集整理是為了發現其中蘊含的信息，通過對數據的分析和推理，才能做出正確的決策。數據分析是統計的核心，若不對數據進行有效的分析，統計也就失去了意義。

1. 豐富整理方式，優化數據分析方法

數據的整理方式是多種多樣的，在解決問題時，學生可以根據自己的經驗自主選擇喜歡的方式，進行表達與交流。選擇整理數據的方式沒有對錯之分，只有在特定情況下的優劣之別。所以，要培養學生根據數據的自身特點和要解決問題的具體需求，靈活選擇最適合的方式，有效收集整理數據，這樣不僅能更加清楚地描述相關數據的特征，還能更加透徹地比較和分析數據。

如圖1所示，對于同一數據，通過不同統計圖的對比展示，既能讓學生感受到統計方法的多樣性，也能使學生感悟到各種統計圖的特征，選擇最合適的統計形式來表示相應的數據信息。

2. 拓展數據分析路徑，提升問題解決能力

在數據分析時，應鼓勵學生從數據中提取盡可能多的有效信息，引導學生拓展數據分析的路徑，對數據的讀取可分為三個層次：（1）數據本身的讀取，這是最直接的信息，從問題圖表中就有明顯的答案;（2）數據之間的讀取，找到圖表中數據間的關系，通過類比、對比等操作后得到的信息來回答具體的問題。如：最好、最高、最小、一共，多（少）多少等等;（3）超越數據本身的讀取，是數據背后隱藏的、沉默的信息，通過數據來進行推斷、預測，并回答具體的問題。

比如：張齊華老師在教學“數說淘寶”時，通過“我國最愛買書的是哪個城市”引發學生討論，揭曉答案 ——南京后，再次引發討論：“愛買書的城市一定是最愛讀書的城市嗎”，讓學生通過各省市“銷量最大的特產”這一數據信息，進行綜合對比，多角度分析，愛買書的城市不一定是最愛讀書的城市。最后結合地圖找到愛購書城市地理位置的共性，進行數據分析，引發更加深入的思考。一波幾折，不斷刷新孩子對數據分析的理解，讓我們看到了小小的數據引發的巨大的思維震顫。

3. 延伸數據分析領域，養成學生自覺自主習慣

在信息化時代，學生的學習方式日趨多元化，不僅僅依靠報紙、雜志、書籍等紙質傳媒，蘊藏海量信息的電子傳媒豐富了數據分析的領域。例如“統計總復習”中，以生活中鮮活的素材“網上購買圖書”為契機，引發學生思考：網上出現幾十個店鋪時，該到哪家去買呢？如果是你，你會關注什么？從學生關注的線索中鎖定了兩家，到底選哪家？再次引發學生討論。

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讓學生清楚地體會到數據分析的作用與價值，自覺運用數據分析觀念解決學習生活中遇到的實際問題。

（四）體會數據隨機，發展數據分析觀念

1. 體驗隨機，感知可能性

在學習活動中，學生更愿意去親身經歷、去親手實踐，更愿意相信自己親眼看見的和經歷過的事。讓學生經歷學習的體驗是學生體會數據分析觀念中隨機現象的重要途徑。

比如：“圓的周長”的教學，圓的周長和直徑到底有什么關系呢？學生在測量圓周長與直徑長度推算圓周率的活動中，發現即使測量同一個圓也會出現不同的測量結果。經過交流得知，測量數據是有誤差的，而產生誤差的原因是多樣的，這正是事件發生隨機性的原因之一。而學生在對多個圓周長與直徑長度比值進行比較后，發現周長都大約是直徑長的3倍，使學生理解試驗次數足夠多時，試驗數據呈現出來的統計規律性，這也是事件隨機性的另一個重要方面。

2. 滲透統計，感悟可能性

統計與概率之間是相互關聯的，例如，對事件發生可能性的感受需要經歷對數據的收集和整理工作，而對事件發生可能性的把握又可以促進對有關數據的準確預測。這些對于學生理解統計與概率的有關知識，對于他們有效地使用這些知識去解決問題有著極為重要的意義。

例如，綜合與實踐的活動課“擲一擲”的教學中，教師通過設置疑問將“擲兩顆骰子，11個點數和”分為兩組（和：2、3、4、10、11、12為一組，和：5、6、7、8、9為另一組），讓孩子自己選擇參賽隊伍。不公的事實激起學生強烈的探究欲望，學生通過有序搭配與數據分析（將每個點數和出現情況繪制成條形圖，見圖2），找到了左右結果的原因，并運用可能性大小的知識來預測下一次相關事件的結果。

除了上述途徑可落實培養學生的數據分析觀念素養外，巧用信息技術，豐富數據分析形式;提供實踐機會，提升數據分析能力;合理質疑數據，培養數據分析態度;訓練數學語言，加強數據分析表達等都是培養學生的數據分析觀念的有效途徑。教學中，教師只有適應新課標和時代發展的需求，才能更好地落實數據分析觀念的培養，發展學生的核心素養。