

摘要:《義務教育數學課程標準(2022版)》中指出,“數據意識主要是指對數據的意義和隨機性的感悟”。本文以蘇教版小學數學四年級上冊“平均數”課堂教學為例,說明培養小學生數據意識的重要方法。學生應當在面對具體問題時,知道數據的價值,形成收集數據、分析數據,得到數據中固有和新增的信息及規律,從而作出判斷和決策的習慣性心理傾向或心理準備狀態。
關鍵詞:數據意識""任務驅動""小學數學""統計與概率""平均數
隨著大數據的不斷發展,數據意識培養的重要性日漸凸顯,基于任務驅動模式下培養小學生數據意識是一種行之有效的方法。教師通過結合具體問題情境,設計相關任務,使學生的數據意識能夠在任務驅動之下有所發展,改變了以往的教學方式,使學生由被動學習轉化為主動探究。
一、緒論
(一)概念界定
1.數據意識
《義務教育數學課程標準(2022年版)》對數據意識的內涵做了明確表述:知道在現實生活中,有許多問題應當先做調查研究,收集數據,感悟數據蘊含的信息;知道同樣的事情每次收集到的數據可能不同,而只要有足夠的數據就可能從中發現規律;知道同一組數據可以用不同方式表達,需要根據問題的背景選擇合適的方式。總的來說,數據意識作為小學數學培養的核心素養之一,對學生數學學習具有重要意義。
2.任務驅動
任務驅動指在學習的過程中,學生在教師的幫助下,緊緊圍繞一個共同的任務活動中心,在強烈的問題動機的驅動下,通過對學習資源的積極主動應用,進行自主探索和互動協作的學習,并在完成既定任務的同時,形成一種學習實踐活動。筆者研究的“以數據意識培養為核心的任務驅動”是指以一個真實的驅動性問題,將學生帶入統計活動的全程,鼓勵他們發現并提出統計問題,收集并分析真實數據,以解決真實問題,感悟數據的意義和價值,發展數據意識。
(二)研究背景
在大數據背景之下,數據意識逐漸成為每個公民應當必備的素養。形成數據意識有助于小學生更好地理解生活中的隨機現象,逐步養成用數據說話的習慣,進而感悟到數據的價值,以便能更好地適應大數據時代的生活方式。
然而,目前小學階段在統計與概率領域的教學實際中,仍然存在一些問題。從教材而言,教材之中提供的某些數據無法充分激發學生統計興趣,產生統計需求。從教師而言,對新課程標準的數據意識的概念理解不清晰,對教學目標把握不準確。因而在教學實際中,教師更加側重對數據分析技能的掌握,忽視對數據意識的培養。從學生而言,僅僅停留于對數據的初步處理和分析階段,缺乏對于數據的深度思考及價值感悟。
二、任務驅動模式下數據意識培養的基本流程
針對小學生數據意識培養的現狀,以任務驅動教學模式為抓手,探索出基于任務驅動培養小學生數據意識的教學模式和策略。其基本流程如下:
(一)設計任務
基于學生特點和課程標準,改編或者創編一系列學生感興趣的真實情境問題,激發學生統計興趣,使學生產生統計需求,形成可供學生充分實踐的真實任務,為數據意識的初步形成作出鋪墊。
(二)分析任務
教師加強對新課程標準中數據意識的概念的充分理解,充分把握教學目標。在此基礎上,組織學生對于任務對象進行充分分析了解,析取相關信息,將真實任務轉化為統計方面相關問題。引導學生討論交流,形成合理認知,選擇合適的對象進行研究,并能夠采用合適的方法進行收集數據、統計數據。與此同時,進一步引導學生明確數據的價值,鼓勵學生主動學會收集數據,形成初步的數據意識。
(三)協作學習
通過真實任務的進一步驅動,對于所收集的數據內容進行深入分析,共同探究數據的內涵及其價值,分析數據所蘊含的內在信息,從而呈現出相關的分析結果。在此基礎上,擴展應用數據收集、分析的方法,從而得到相關規律,使得學生的數據意識能夠進一步發展。
(四)總結評價
在任務驅動模式下層層推進,根據數據內容形成相關推斷,并且引導啟發學生對于收集分析的數據的內容和方法進行深入理解,完成相關知識的遷移,從而促進學生數據意識的進一步發展。
三、任務驅動模式下培養小學生數據意識的實踐案例
結合課堂實際教學來看,學生數據意識的培養應當從真實情境出發,在解決真實問題的內在驅動下,通過分析、協作、反思、總結等一系列活動,達到促進學生感悟數據價值,發展學生的思考能力和判斷能力,發展學生尊重事實的科學精神和理性態度的更深遠的目標。
在此基礎上,以蘇教版小學數學四年級上冊“平均數”課堂教學為例,參照《義務教育數學課程標準(2022版)》第122頁例42,設計主題活動,形成任務情境,進行實踐探究。
主題活動過程及實際效果記錄如下:
主題活動名稱:上學時間(認識平均數)。
(一)收集數據——記錄自己上學途中所需時間
活動前動員說明,師生共同設計記錄方案,啟發學生思考記錄時應當注意的事項。
【課堂實際】
學生參與情況:積極參與。
初期記錄方案形成如下:
1.設計表格(表1),記錄數據
2.注意事項總結
(1)時間一致性。注意家中時鐘與學校時鐘保持一致(也可用電話手表作為記錄工具)。
(2)記錄時段,路途中的行為盡量一致。
【小結】
在第一階段中,學生能夠積極參與活動,并自主討論,設計出記錄數據的表格。同時,學生還能夠關注到如何避免無關因素的干擾影響記錄數據的準確性。
(二)析取信息
一周記錄結束后,開展第一次總結活動,析取相關信息。
提問:從記錄的數據當中,你能獲得哪些信息?
【課堂實際】
學生參與情況:積極參與。
學生從記錄當中獲得的信息如下:
1.每天上學的時間有相同和不同,但是總體來說又是差不多的。
2.了解了每天上學所用的最長時間和最短時間。
3.與他人數據比較,上學的時間有相同和不同。
【小結】
在第二階段過程中,學生能初步感知數據的隨機性,從數據中感悟到一些上學時間的信息。學生能夠知道同樣的上學時間這件事情,每次收集到的數據可能不同,并且從上學時間的數據中發現一些規律。學生的數據意識在此過程中得到了一定的培養。
(三)組織交流
討論:如何與他人的上學時間進行比較才是公平的?啟發學生關注數據的最大值、最小值、平均數及求平均數的方法。
【課堂實際】
學生參與情況:積極參與。
學生從討論交流當中獲得的信息如下:
1.可以根據每個人上學時間的最大值或是最小值進行比較。
2.求出每個人上學時間的平均值再進行比較。
【小結】
在第三階段過程中,學生能夠自主探索出采用平均數比較上學時間的方法,感悟信息的獲得需要對數據進行加工。在進一步啟發引導之下,學生能夠對平均數的含義進行理解,知道平均數可以較好地反映出這組數據的總體水平,平均數都是在最大值和最小值之間。學生在此階段中,感悟數據、分析數據、理解數據,進一步發展了數據意識。
(四)活動總結與提升
提問:
1.與蘇教版數學三年級下冊綜合實踐活動《上學時間》對比,你發現了什么?
2.如果將上學時間繼續記錄下去,平均數會怎樣?前后兩組平均數,哪組平均數更能反映上學時間的真實情況?
【課堂實際】
學生參與情況:積極參與。
學生從討論中獲得的信息如下:
1.上學時間的數據是在變化的,其受到多方面因素的影響。
2.如果記錄的天數越來越多,那么平均數會越來越穩定,更能反映真實情況。
【小結】
學生在與三下活動的對比中,進一步理解感悟數據的隨機性;在繼續記錄數據的假設中合理推測平均數的變化,形成對數據的意義的理解。在此基礎上,學生的數據意識得到了充分的發展。
(五)活動延伸
繼續記錄上學時間(30天),再次組織交流討論。
【課堂實際】
學生在討論交流中,獲得的信息如下:
1.記錄天數越多,那么平均數會越來越穩定,更能反映真實情況。
2.當數據越來越多時,計算平均數可以借助計算器或者借助電腦。
【小結】學生在此階段中,感受到信息技術手段對我們生活的重要意義及實際作用,處理數據的能力進一步提升,數據意識得到發展。
四、任務驅動模式下培養學生數據意識的優勢
(一)選材貼近學生生活,易于操作
基于任務驅動設計教學活動,為課堂轉型注入新活力。學生圍繞真實任務,感悟數據的價值,并主動遷移知識經驗,解決生活中的統計問題。
在任務驅動模式下選材更加具有現實性、目的性。案例中選擇上學時間作為主題活動內容,在數據收集、析取、分析的各個環節,學生都能夠全程參與,符合學生認知。此外,上學時間對學生來說,易于觀察記錄,在討論交流時學生也能夠積極參與。在真實情境之下,學生充分感知數據的隨機性,并能夠從數據當中發現一些規律,培養了數據意識。
(二)主題活動層層滲透,逐步提升
主題活動互動性更強,以任務驅動學生,引導學生積極思考,讓傳統課堂真正活起來。在此基礎上,將平均數的概念逐步推進,引導學生認知,逐步深化數據意識的培養。學生在主題活動的過程中,能夠充分了解數據所蘊含的信息,將所獲得的信息合理運用到問題解決中去,進一步培養學生的數據意識。主題活動探究性更強,這種活動設計更有助于學生深化探究過程,培養學生的創造性思維。
(三)活動延伸,促進數據意識發展
在活動延伸環節,鼓勵學生進一步探索,尋求事件中的更多規律,同時促使學生思考如何借助工具更好地分析和處理數據,提升學習數據處理的能力。
將任務驅動教學法應用至“統計與概率”領域中,一定范圍內改變了小學生數據意識培養被忽視的現狀;研究形成的教學案例庫、真實情境數據庫等成果,在一定程度上填補了該領域的研究空白。研究形成的教學策略,為改變當前小學統計教學現狀提供支持。
教師通過理論學習和實踐研究,及時更新教學理念和方法,能夠將本課題的研究經驗遷移至其他領域,為在新課標下探索新課堂提供理論和實踐支撐,進而在一定程度上提升區域教學實效。
學生在教學活動中能深度學習,發展數據意識、應用意識等核心素養,并主動將知識經驗遷移到現實世界,解決生活中的統計問題。
參考文獻:
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責任編輯:黃大燦