培養(yǎng)“數(shù)據(jù)分析”素養(yǎng)，提升高中數(shù)學(xué)教學(xué)實(shí)效

薛文敏

【摘 要】 數(shù)據(jù)分析素養(yǎng)是數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的組成要素，通過對(duì)學(xué)生的這一素養(yǎng)進(jìn)行培育，有助于學(xué)生合理利用數(shù)據(jù)資源，滿足學(xué)生深入學(xué)習(xí)要求，保障學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)效果。為促進(jìn)學(xué)生數(shù)據(jù)分析素養(yǎng)的形成與發(fā)展，教師需要指導(dǎo)學(xué)生加強(qiáng)對(duì)數(shù)據(jù)的收集、整理與分析研究，鼓勵(lì)學(xué)生挖掘數(shù)據(jù)材料當(dāng)中的信息，為學(xué)生的核心素養(yǎng)發(fā)展提供必要保證。本文將著重就教師如何以數(shù)據(jù)分析素養(yǎng)培育目標(biāo)為指導(dǎo)優(yōu)化數(shù)學(xué)教學(xué)策略進(jìn)行分析。

【關(guān)鍵詞】 數(shù)據(jù)分析;高中;數(shù)學(xué);教學(xué)策略

數(shù)據(jù)分析素養(yǎng)在日常生活當(dāng)中有著不可替代的應(yīng)用價(jià)值，而且應(yīng)用范圍廣泛，這就需要教師明確數(shù)學(xué)教育與改革方向，重視學(xué)生核心素養(yǎng)的培育，并給學(xué)生創(chuàng)造良好條件，讓他們?cè)跀?shù)據(jù)分析和研究當(dāng)中獲得豐富的信息資源，滿足自身的學(xué)習(xí)需要。教師也要認(rèn)清學(xué)生在核心素養(yǎng)發(fā)展層面存在的缺陷與不足，通過精心設(shè)計(jì)教學(xué)策略來滿足核心素養(yǎng)的培育要求。

一、抓好數(shù)據(jù)組合，開展簡(jiǎn)便運(yùn)算

數(shù)據(jù)組合在引領(lǐng)學(xué)生分析數(shù)據(jù)的過程當(dāng)中非常常見，對(duì)數(shù)據(jù)組合問題的解決效果，直接影響學(xué)生數(shù)據(jù)分析素養(yǎng)的養(yǎng)成與發(fā)展。很多數(shù)據(jù)信息從表面上看沒有邏輯可言，復(fù)雜而又煩瑣，要求學(xué)生認(rèn)真分析觀察數(shù)據(jù)組合，發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)間存在的關(guān)聯(lián)。在把握好數(shù)據(jù)組合之后，學(xué)生就可以抓住規(guī)律完成簡(jiǎn)便運(yùn)算，逐步發(fā)現(xiàn)解決實(shí)際問題的最佳方案。

例如，在對(duì)“數(shù)列”進(jìn)行教學(xué)指導(dǎo)時(shí)，教師可以利用實(shí)際案例來指導(dǎo)學(xué)生，通過對(duì)數(shù)據(jù)組合進(jìn)行觀察了解，數(shù)列是按照一定順序排列的一列數(shù)。比如說第24～29屆奧運(yùn)會(huì)的舉辦年份分別是1988、1992、1996、2000、2004、2008，數(shù)列當(dāng)中的每?jī)身?xiàng)之差都是4。這也同時(shí)引出了等差數(shù)列的概念。在認(rèn)真觀察數(shù)據(jù)組合情況的過程中發(fā)現(xiàn)其中的規(guī)律，以便找到問題解決的突破口。學(xué)生進(jìn)行簡(jiǎn)便運(yùn)算的過程同樣也是驗(yàn)證的過程，借助數(shù)據(jù)分析，能夠讓學(xué)生的記憶、推理等能力得到發(fā)展，在指導(dǎo)學(xué)生掌握簡(jiǎn)便運(yùn)算方法的同時(shí)，還可以幫助學(xué)生構(gòu)建數(shù)據(jù)分析的思維習(xí)慣與思維模式，提高實(shí)際問題的解決效果。

二、注意問題引導(dǎo)，剖析離散程度

在對(duì)數(shù)據(jù)資料進(jìn)行分析的過程中，通常需要完成準(zhǔn)確率計(jì)算這一任務(wù)，也就是要計(jì)算出差值。離散度是衡量風(fēng)險(xiǎn)大小的指標(biāo)，在我們的現(xiàn)實(shí)生活當(dāng)中有著很高的應(yīng)用價(jià)值。對(duì)離散度進(jìn)行分析，通常需要借助標(biāo)準(zhǔn)差、極差、平均差來體現(xiàn)，借助標(biāo)準(zhǔn)差剖析離散程度在我們的現(xiàn)實(shí)生活當(dāng)中非常常見，尤其是在解決統(tǒng)計(jì)類問題方面應(yīng)用普遍。因此，教師可以在教學(xué)當(dāng)中引入恰當(dāng)?shù)膯栴}，在指導(dǎo)學(xué)生解決問題的過程中提高數(shù)據(jù)分析素養(yǎng)。

例如，在教學(xué)統(tǒng)計(jì)當(dāng)中總體特征數(shù)估計(jì)時(shí)，學(xué)生會(huì)在學(xué)習(xí)和解題當(dāng)中遇到很多數(shù)據(jù)，要結(jié)合要求做好數(shù)據(jù)分析，從而順利解題。教師給學(xué)生提供甲、乙兩種水稻實(shí)驗(yàn)品種持續(xù)4年的平均單位面積產(chǎn)量，并要求學(xué)生結(jié)合數(shù)據(jù)分析哪個(gè)品種產(chǎn)量穩(wěn)定。第1年，甲、乙產(chǎn)量分別是9.8與9.4;第二年，甲、乙產(chǎn)量分別是9.9與10.2;第三年，甲、乙產(chǎn)量分別是10.2和10.9;第四年，甲、乙產(chǎn)量分別是10和9.7。只是從數(shù)據(jù)源上進(jìn)行分析，無法直接體現(xiàn)出兩種水稻產(chǎn)量發(fā)展的趨勢(shì)，這就需要結(jié)合方差公式分別求出方差之后，借助方差來剖析離散度，估算數(shù)據(jù)趨勢(shì)，為學(xué)生順利解決實(shí)際問題打下基礎(chǔ)。

三、設(shè)計(jì)實(shí)踐活動(dòng)，找到關(guān)聯(lián)規(guī)律

組織開展實(shí)踐活動(dòng)是引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)規(guī)律，提高學(xué)生數(shù)據(jù)分析效果的一項(xiàng)重要措施，教師可以在數(shù)學(xué)教學(xué)當(dāng)中巧妙設(shè)計(jì)一定的實(shí)踐活動(dòng)，鼓勵(lì)學(xué)生在實(shí)踐中體驗(yàn)數(shù)據(jù)分析的價(jià)值。

例如，在統(tǒng)計(jì)教學(xué)當(dāng)中，教師可以聯(lián)系生活當(dāng)中常見的抽獎(jiǎng)活動(dòng)設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)踐活動(dòng)，引領(lǐng)學(xué)生剖析抽獎(jiǎng)游戲設(shè)定當(dāng)中可中獎(jiǎng)的概率。在商場(chǎng)的抽獎(jiǎng)紙箱當(dāng)中放有1000張卡片，一等獎(jiǎng)有15個(gè)，二等獎(jiǎng)有25個(gè)，三等獎(jiǎng)有35個(gè)，抽到剩余部分表示沒有中獎(jiǎng)。那么抽獎(jiǎng)?wù)叩闹歇?jiǎng)概率是多少？不同等級(jí)中獎(jiǎng)的概率分別是多少？會(huì)不會(huì)先抽獎(jiǎng)的人中獎(jiǎng)的概率更大？這樣的統(tǒng)計(jì)實(shí)踐活動(dòng)，既能夠考驗(yàn)學(xué)生的數(shù)據(jù)分析能力，還能夠讓學(xué)生體驗(yàn)到數(shù)學(xué)實(shí)踐的樂趣，促使學(xué)生在數(shù)據(jù)分析與思考當(dāng)中提高核心素養(yǎng)。

四、加強(qiáng)數(shù)據(jù)思考，保證信息獲取

基于高中數(shù)學(xué)學(xué)科的特性，學(xué)生會(huì)在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)當(dāng)中遇到各種各樣的數(shù)據(jù)資料。有不少數(shù)據(jù)是通過圖表形式體現(xiàn)出來的，能夠明顯增加數(shù)據(jù)展示的清晰度，也讓學(xué)生在獲取有價(jià)值的信息時(shí)更加方便快捷。教師要引導(dǎo)學(xué)生加強(qiáng)數(shù)據(jù)思考，并抓住這一契機(jī)對(duì)學(xué)生進(jìn)行數(shù)據(jù)分析素養(yǎng)的培養(yǎng)，讓學(xué)生能夠掌握相關(guān)的學(xué)習(xí)策略，增加數(shù)據(jù)敏感性。比如，教師可指導(dǎo)學(xué)生從以下幾方面出發(fā)進(jìn)行圖表閱讀：從數(shù)據(jù)本身出發(fā)了解數(shù)據(jù)來源，從問題當(dāng)中找尋圖表信息的答案;借助比較法等方法分析圖表數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián);超越數(shù)據(jù)本身進(jìn)行信息讀取，尤其是做好數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)。

隨著高中生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的深入，需要分析研究的數(shù)據(jù)資源也在逐步增多，培育學(xué)生的數(shù)學(xué)分析能力也得到了教師和學(xué)生的高度關(guān)注，再加上數(shù)據(jù)分析素養(yǎng)是高中數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的組成部分，在明確高中數(shù)學(xué)教學(xué)方向的同時(shí)，也可以為未來優(yōu)秀人才的培養(yǎng)打下基礎(chǔ)。通過培養(yǎng)學(xué)生良好的數(shù)據(jù)分析素養(yǎng)，可以促使其準(zhǔn)確獲取信息，掌握所需數(shù)據(jù)，甚至能夠結(jié)合已有資料推測(cè)潛在信息，最終制訂出有效方案。教師需要在培養(yǎng)數(shù)據(jù)分析素養(yǎng)目標(biāo)的支持之下做好數(shù)學(xué)教學(xué)設(shè)計(jì)，加大學(xué)生自主能力培養(yǎng)，引領(lǐng)學(xué)生自主遷移、舉一反三。