占慧娟
摘? ?要:“統計與概率”作為高中數學的一大主線內容,承擔著發展學生的數學抽象能力、數學建模能力、邏輯推理能力和數學運算素養的任務。由于這一部分內容抽象性很強,因而在實際教學中,很多教師存在“牽著走”的現象,忽視了學生的主觀能動性。針對如何讓學生“自己走”的問題,筆者結合“頻率與概率”一節的教學,提出了具體的教學策略,促進學生的深度學習。
關鍵詞:“統計與概率”? ?教學研究? ?深度學習
一、引言
“統計與概率”作為高中數學課程的一大主線內容,是人們了解“不確定性”的數學現象,基于大數據分析與推斷的重要工具,承擔著提升學生的數學抽象能力、數學建模能力、邏輯推理能力和數學運算的任務。然而,由于高中階段課業壓力的影響,很多教師在教學過程中過于重視程序化的解題訓練,而較少觸及數學本質思想,存在“牽著走”的教學現象。那么在“統計與概率”的教學中,教師如何讓學生“自己走”,實現深度學習呢?
“頻率與概率”是北師大新版教材必修第一冊第七章第三節的內容。在初中階段,學生已經初步了解了關于簡單隨機事件概率的知識,在本章的前幾節,學生也學習了隨機現象、樣本空間與事件、隨機事件,為進一步學習“頻率與概率”打好了知識基礎。下面,筆者結合“頻率與概率”一節的教學,闡述在“統計與概率”的教學中如何克服教師“牽著走”的問題,讓學生“自己走”。
二、讓學生“自己走”的教學策略
(一)以知識銜接為抓手,促進知識的聯系與構建
首先,在教學的過程中,教師要注意前后知識的聯系,通過對舊知識的回顧,使學生產生新的認知沖突。這樣既有利于激發學生學習的興趣,也有利于學生了解該知識的發展歷程,構建整體的知識框架。其次,在教學的過程中,教師要注意初高中知識的銜接,防止初高中知識斷層,通過螺旋式上升的知識學習,促使學生深入理解知識的內涵。再次,教師要熟悉課程目標與要求,以及初高中內容的差異與聯系,確定初中教到了哪里、學生學到了什么程度、初高中教學的銜接點在哪里、教學的重難點又是哪些等。最后,教師要依據學生已有的知識水平與接受能力,以及初高中知識的差異與聯系,設計教學方案,真正促進學生的深度學習。
例如,在“頻率與概率”一節的教學中,筆者先引導學生回顧上節課學習的古典概型,接著追問學生:“那拋擲一枚質地不均勻的骰子,這屬于古典概型嗎?如果不是古典概型,那我們又該如何計算相關事件的概率呢?”引出非古典概型的概率計算方式。然后,引導學生回憶初中學習的相關知識,并通過大量的重復試驗,引導學生用頻率去估計概率,并思考深層次的原因,以及頻率與概率的區別和聯系是什么,進而引出本節課的主要探究內容。這樣的教學過程不僅能夠幫助學生搭建知識框架,實現知識的融會貫通,還能夠使學生將知識進行聯系與建構,實現深度學習,真實落實數學學科核心素養的培養。
(二)以數學活動為工具,促進知識的深度理解
由于“統計與概率”的應用性較強,因而教師在教學的過程中可以借助數學活動,促進學生對知識的深度理解。例如,在“頻率與概率”的教學中,教師可以借助Excel產生隨機數來模擬扔硬幣試驗,其中“1”代表硬幣正面朝上,“0”代表硬幣反面朝上。借助Excel,既能快速模擬多組扔硬幣試驗,也能分別計算出每組試驗正面朝上的頻率,并畫出相應的折線圖。通過折線圖,學生能清晰地觀察到每組試驗的結果是不一樣的,進而直觀感悟隨機事件發生的不確定性,以及頻率的隨機性。
同時,教師還可以讓學生應用初中學過的數據整理和分析的方法,進一步從定量、數據分布的角度理解頻率的穩定性,特別是從頻率分布的角度整體分析數據。這樣有利于促進學生對知識的綜合應用,提高學生的數據分析能力和邏輯推理能力。
此外,教師還可以適當開展課外實踐活動,促進學生對數學知識的理解,發展學生的數學學習能力。例如,教師可以開展調查身高與體重關系的實踐活動,讓學生經歷收集數據、整理數據、分析數據、建立模型、優化模型、得出結論,從而提升學生的數據分析能力、數學建模能力和邏輯推理能力。這個教學過程就是將從前的“老師講、學生聽”的“牽著走”的教育方式,轉變成“學生探索、老師引導”的“自己走”的教育方式,真正發揮了學生的主體地位,不僅有利于學生對知識的理解,更有利于學生的深度學習。
(三)以生活實際為載體,促進知識遷移與應用
“統計與概率”的知識與生活息息相關,在教學過程中,教師可以選取與數學知識相關的生活實例,讓學生感受到“統計與概率”與生活的相關性,以及其在生活中的重要性,使學生認識到數學來源于生活,也要應用于生活。將數學知識與生活割裂,單講知識而不與生活實例結合的教學,學生感受不到統計與概率知識在生活中的應用,就會難以體會統計與概率的重要性。
在教學中,教師要讓學生用數學的眼光觀察世界,用數學的思維思考世界,用數學的語言表達世界,培養學生提出問題、發現問題、分析問題、應用知識解決實際問題的能力,促進知識的遷移與應用,落實數學學科核心素養的培養。數學知識與生活實際相聯系,有利于激活學生的思維,使學生能辯證地看待生活中的現象,提高決策能力。并且,當學生在面臨風險與決策時,能夠運用所學的統計與概率的相關知識,做出相對穩定、合理的決定,這對學生的生活、成長有著重要的作用。
例如,在“頻率與概率”的教學中,教師可以設計這樣的問題:“某氣象臺預報‘明天降水的概率是90%,那明天一定會下雨嗎?如何理解‘降水概率是90%?又該如何評價預報的結果是否準確呢?”通過天氣預報的例子,讓學生理解降水概率是氣象專家根據氣象條件和經驗,經分析推斷得到的。對“降水的概率是90%”比較合理的解釋是:大量觀察發現,在類似的氣象條件下,大約有90%的天數會下雨。只有根據氣象預報的長期記錄,才能評價預報的準確性。如果在類似的氣象條件下預報要下雨的那些天里,大約有90%確實下雨了,那么可以認為預報是準確的;如果真實下雨的天數所占的比例與90%差別較大,那么就可以認為預報不準確。然后,教師可以讓學生進一步感受隨機事件發生的不確定性,體會隨機現象中偶然與必然的辯證統一。同時,讓學生感悟到數學與實際生活的聯系,學會用數學的眼光觀察世界,用數學的思維思考世界,用數學的語言表達世界。
三、結語
“統計與概率”是高中數學的重要內容,對學生的知識、能力、素養的提升有著獨特的作用,為人們認識客觀世界提供了重要的思維模式和解決問題的方法。理性地認識隨機現象,是現代人應具備的一種基本素養,與學生當前及其未來的發展息息相關。在教學過程中,教師切忌因“急功近利”將學生“牽著走”,而要讓學生“自己走”,真正經歷知識的再創造過程,理解知識的本質,從而真正落實數學學科的核心素養。
參考文獻:
[1]曹一鳴,王萬松.高中概率統計內容設置的國際比較——基于15個國家數學課程標準的研究[J].數學教育學報,2016,25(1):1-4.
[2]章建躍,程海奎.高中必修課程中概率的教材設計和教學思考——兼談“數學核心素養如何落地”[J].課程·教材·教法,2017,37(5):27-33.
[3]楊鑫. 數學史在高中概率統計教學中的應用探究[D].上海:華中師范大學,2017.◆(作者單位:江西省南昌市高新區教育事業管理中心)