基于數據分析素養的高中數學教學實踐
——以高中“概率統計”教學為例

文/羅世卿

引言

概率統計中涉及的知識點較多，且相關內容較復雜，在高中階段，學生需要經歷一學期或者更長的時間進行此部分知識的學習。這一內容的學習需要學生具備較強的學習能力和邏輯思維能力，結合教師的引導，加深對公式定理的理解，在計算過程中加以思考，并在實際的學習中更好地理解統計學思想，提升自身的數據分析素養。

一、概率統計的概述及重要性

（一）概率統計概述

概率統計中包含多種概念，涉及的知識較多，需要學生掌握其中的內涵，并了解各種變量的概念及含義，如此才能進行下一步的學習。概率統計知識包括變量之間的關系。學生通過學習可以了解變量與自變量的特點，并利用函數解析式進行表達，通過對多種概念及方法的掌握，結合實際問題選擇合理的方法，有效解決相關問題。概率統計中蘊含著豐富的數學思想，包括分類討論的思想、比例思想、數學建模思想等。學生需要結合問題特點靈活選擇和應用數學思想與方法，良好地解決實際問題。此外，很多數學問題需要學生利用分類討論的思想，討論多種情況，并得到多種解決問題的方法及結果。

（二）概率統計內容

概率統計來源于生活中的應用，并具有悠久的發展歷史，在長時期的演變中，概率統計形成了完整的知識體系。其完善的知識體系可以幫助學生有效學習，掌握其原理與實際意義，并在實際的生活中加以應用。概率統計涉及的知識點十分瑣碎、繁雜，一些應用方式需要教師通過實際的案例進行講述，以便于學生更好地理解。在實際教學過程中，教師應引導學生通過樣本數據推出總體數據，了解平均數、中位數及眾數等在實際推斷中產生的誤差，使其認識到隨機事件的概念及含義。在此過程中，學生會感受到統計概率應用的廣泛性，并對其有深刻的了解，并掌握其應用原理，進行良好的應用。概率的學習包括了多方面的知識內容，其中隨機事件的概率、古典概型、幾何概型、條件概率及二項分布，在應用范圍上逐漸拓寬，并且能解決難度較大的問題，而在學習難度上也呈現上升的趨勢。此外，還包括均值及方差的計算，涉及相關綜合性的問題，利用離散型隨機變量的分布列和均值等解決在實際生活中涉及的一些數據統計問題。

（三）概率統計的重要性

高中階段的學習內容在難度上有較大程度的提升，這是對學生思維能力及綜合能力的全面考驗，而較高的難度體現在概率統計內容的教與學上，給學生帶來較大的學習壓力。同時，概率統計知識的抽象性與復雜性特點提高了教師的教學難度。對于一些知識點的學習，教師需要結合實際生活案例，生動表達其中的概念，幫助學生更好地理解。

概率統計知識的學習對學生具有重要意義。首先，可以提升學生的思維能力。在學習中，學生通過分析數據，可以拓展思維，對生活中的數據統計及概率實踐等都有深刻的理解，從而結合所學解決生活實踐中的問題，提升綜合能力。其次，可以幫助學生將數學知識進行關聯與整合。高中數學中涉及的知識點較為復雜，學生在實際學習過程中容易找不到側重點，同時繁多的學習內容易使學生忘記了已經學過的知識及相關的數學概念。而通過學習概率統計知識，學生能夠養成良好的數學思想與邏輯思維，將已學過的知識進行有效整合，并處理好數學知識之間的關系，提升學習的連貫性。最后，可以提升學生的數學思維。在教學過程中，教師可以引導學生針對某件事或者問題進行判斷，并提升判斷的合理性。而概率統計知識的應用十分廣泛，在醫學領域、生物學領域及商業、通信、天氣預報、檢驗等工作領域中均會用到概率統計知識，具有極高的應用價值。

二、數據分析含義

高中數學的學習不僅要求學生將知識內容了解清楚，還需要學生具備良好的數學學科核心素養，養成良好的數學學習習慣，并將二者相輔相成的關系進行良好體現。教育部門對高中階段的數學教學提出了明確的要求，并給學生的能力設定了標準，要求學生通過學習掌握必備的數學能力，包括抽象能力、數學建模能力、運算求解能力、邏輯推理能力、空間想象能力及數據分析與獲取能力。而數據分析能力是高中生必備能力之一，此能力可以通過概率統計等知識的學習達成與體現。

在大數據時代，數據分析能力的重要性更加凸顯，需要高中教師及學生充分重視。教師要幫助學生打好堅實的學習基礎，幫助學生養成良好的學習習慣。在實際的工作中，人們會通過收集獲取信息數據，并進行數據整理與分析，從而結合數據表達的信息做出判斷，解決實際問題。高中階段是學生接觸概率統計知識的基礎階段，也是重要階段。在此過程中，教師要結合一些實際案例講述數據統計的方法，并幫助學生針對數據特點進行合理的判斷。

三、在概率統計教學中呈現出的問題

（一）教師的教學方法較為單一

在概率統計的教學中，教師會受到多方面因素的影響，實際的教學質量不佳，呈現出較多的問題。概率統計中涉及的概念較為抽象，需要教師通過有效的教學方法，結合學生的學習特點，找到利于學生理解的方式進行教學。但是很多教師的教學方法較為單一，在實際的數學教學中，沒有很好地表達其中的含義與思想，使學生不能有效理解相關知識點及其概念。一些高中數學教師的教學理念較為傳統與陳舊，仍然采用以往的教學模式，使學生以傾聽為主，被動地接受知識。在此過程中，教師與學生缺少互動，不能有效調動學生的思維，導致教學效果不理想。在新時期的教學中，面對學生難以理解的概念，教師應加強課程設計，并利用多媒體技術，結合實際案例，全面提高教學質量。而在實際的數學教學中，則缺乏教學模式的創新性與多樣性，此種現象的產生與教師的重視程度不高及專業能力不足等因素有關。

（二）數學課堂氛圍十分枯燥

概率與統計知識的教學中，學生的學習興趣并不高，課堂氣氛較為枯燥與沉悶，不利于提升學生的思維能力及數學能力。同時，教師在實際教學中沒有以學生為課堂的主體，一味地按照書本上的概念及教學大綱內容進行教學。面對復雜的知識點及繁重的學習內容和壓力，學生會找不到學習的重點及問題的核心，影響學習質量及思維能力的提高，不利于學生持續學習。在學生思維能力提升的關鍵時期，教師應注重對學生的啟發與引導，并采取多種方式營造良好的學習氛圍，促進學生不斷進步，保證其較高的學習效率與學習質量。而此種教學現象的產生同樣與教師的責任心及教學思想有關[1]。

（三）缺少實踐教學

對于高中概率與統計的相關知識教學，教師需要采取良好的教學手段，加強實踐教學，使學生應用理論知識解決實際問題，提升應用能力。而在實際的教學中，教師沒有加強實踐教學，缺少了數據收集、數據整理等相關步驟，直接進入數據分析環節，缺少學生的應用實踐環節，使學生在學習的過程中沒有充分理解概率統計的應用意義，影響學生的學習熱情與學習效果。教師應按照完善的教學步驟引導學生積極參與其中，并加強實踐教學，使學生了解到概率統計的真正含義與應用效果，并發散自己的思維，展現出獨立思考的能力，學會數據整理與分析，并解決實際問題，從而達到良好的學習效果，完成相關學習任務。而缺少實踐教學則失去了教學的真正意義，不利于學生的進一步發展。

四、提升學生數據分析素養的關鍵措施

（一）培養學生數據分析素養

為了培養高中生良好的數據分析素養，首先，教師應明確數據分析素養的含義，并以新時期的教學思想為基礎，改善自身的教學方法，以培養學生學習興趣為主，全面落實教學目標。教師應明確興趣是學生學習的原動力，結合實際的教學內容，使學生感受到統計概率的趣味性，并以積極的態度進行學習，全面投入學習過程。教師可以借助概率統計的實用性，加強實踐教學，為學生找到有效的教學方式，并將生活中的實際例子呈現出來，引導學生解決實際問題。例如，教師可以指導學生將全班同學的身高進行匯總，并從匯總的數據中發現信息，引導學生對全班同學的身高數據進行初步分析，如最高（最大值）、最矮（最小值）、相差多少（極差）以及大部分同學的身高是多少（眾數）等。教師可以要求學生結合身高數據，進行進一步的整理，然后進行分析。學生可通過條形統計圖、折線統計圖、扇形統計圖的方式，使數據結果更加直觀且清晰地呈現出來。在此過程中，教師可以利用學生的好奇心與求知欲，激發學生的學習興趣。其次，教師需要提升自身的專業能力。由于概率統計部分的教學難度較大，涉及的知識點較為瑣碎與復雜，教師需要具備較強的專業能力，引入多元化的教學案例，給予學生專業性的教學指導，最終收獲良好的教學效果[2]。

（二）創新教學模式

教師應改變以往的教學理念，創建新型教學模式，并結合實際教學要求及知識內容，開展有趣的教學活動。一方面，教師可以利用信息技術，發揮多媒體教學工具的優勢，使學生充分了解關于概率統計的概念，并利用網絡教學資源的展示，提升對知識的感性認識，將抽象化的概念具體化，全面提高教學質量。在概率統計中，有一些深度的理論概念，需要學生掌握扎實的理論知識，結合實際問題找到良好的解決方法與適合的數學思想。而在此過程中，教師需要強調對學生的理論教學，利用有效的方式降低理論教學的枯燥感，激發學生的思維能力及思考力[3]。

（三）改善教學氛圍

為了改善數學課堂的教學氛圍，教師應采取多元化的教學方法，并結合實際的教學內容合理選擇教學模式。首先，教師可以采用提問的方式，對學生提出有探討性的問題，促進學生思考與交流，形成良好的課堂互動氛圍。這樣既能激發學生的學習興趣，活躍學生思維，又能推進教學的順利開展。其次，教師可以借助計算機完成相關教學任務。在概率統計知識學習中，教師可以利用計算機的Excel 軟件功能進行回歸直線的擬合，擺脫教學的枯燥性，提高教學的效率與質量，使學生的應用能力得到提升。在此過程中，學生不僅加深了學習印象，還了解到軟件功能的強大之處，提升了綜合學習能力。

結語

綜上所述，數據分析素養是高中生必備的能力，對學生今后的學習與發展具有重要意義。學生通過學習高中數學概率統計知識，可以培養數學思維，提升應用能力和數據分析素養。但是在實際的教學中也難免會產生一定的問題，教師應認識到培養學生數據分析素養的重要性，并以專業的教學能力和良好的職業精神改變教學現狀。通過培養學生數據分析素養、創新教學模式、改善教學氛圍等有效方式全面提高教學質量。