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借助有效情境提升学生数据意识的几点思考

2025/3/27 17:29:59  阅读:55 发布者:

数据意识是对数据的意义、大小、数据之间的关系和数据随机性的感悟。数据意识的形成,需要在真实的、有意义的、有联系的情境中感受提升。这里的情境指的是基于学生生活的真实情境和学习过程中的现实情境,以及基于应用的综合情境。这样的情境能使学生主动地参与数据收集、整理、表达、推断与分析的全过程。

一、在真实情境中体会数据整理的价值

真实情境中蕴含着数学信息,在真实的情境中能真真切切产生数据整理的需要,感受到数据表达不同形式的合理性。

1.数据收集出于真实的需要

学生只有在真实的问题情境中,经历收集需要的数据后,才能将调查研究、收集数据和数据整理的价值根植于心。

例如某班要选择一位学科教师作为本班的拓展性课程的执教老师,有学生提出“举手”的办法,有学生提出“举手”会被老师知道哪些同学没举手,担心影响老师对自己的评价。讨论再三,觉得为了体现投票的真实性,基于对第三方调研的公信力,需要进行无记名投票来确定本班拓展性课程的教师。

这样的数据收集是出于解决“选一个大家真正喜欢的执教拓展课老师”的需要,让学生真正感受到数据收集的价值。

2.数据呈现基于合适的情境

数据可以分为定类数据、定序数据、定距数据、定比数据四种类型,不同类别的数据表现的功能是有差别的。数据的表现方式需要根据不同的问题背景选择相应的方式。将数据蕴含在学生身边真实的情境中,让学生在真实情境依托下体会到各类统计方式的合理性,从而感受学习的价值。

学习《折线统计图》时,在应用提升环节我们出示了下图,并提出:这幅折线统计图可能反映什么情况?

让学生猜想一会儿后,教师出示三个选项:“第一小队6位同学一分钟投篮情况、小军一到六年级的身高情况、商场49月份某种服装销售情况。”再引导学生思考:这幅图会表示这三种情况吗?

学生思考片刻后,再出示下图,并提出:观察这三幅折线统计图,你觉得哪里有问题吗?

学生通过观察、分析发现,“第一小队6位同学一分钟投篮情况”这六个数据没有连续性,我们在表达时完全可以将这六个数据调换顺序,因此制成折线统计图不适合。“小军一到六年级的身高情况”学生根据已有的生活经验判断这期间身高一般不会有下降的现象,因此也不适合。从而得出只有“商场49月份某种服装销售情况”制成折线统计图比较合适。

3.数据的价值体验融于活动情境

活动情境指在活动中经历,在经历中感受的情境。实验活动对帮助学生释疑解惑有比较鲜明的现实意义。比如在六年级总复习时,有这样的问题一直是教师比较纠结的:一枚硬币抛两次,结果会有几种可能?有学生认为是3种可能(一正一反、两正、两反)。少数学生认为应该有4种可能(正正、反反、正反、反正)。这两个答案哪个对呢?让实验数据说话是学生普遍能接受的。通过让学生每人拿出预备的一枚硬币,抛两次全班统计,再抛两次全班累计,通过实验200次,实验结果统计如下图。

这个实验数据告诉我们,出现一正一反的可能性约为50%,出现两正、两反的可能性差不多各占25%。此时教师提问:这些数据有实际意义吗?它能告诉我们什么呢?学生沉默了。在沉默中感受到了数据的价值——数据会说话!

二、在现实情境中掌握数据整理的方法

看懂统计图表是“统计与概率”中必备的能力。掌握数据整理的程序与方法是数据意识提升的基础。

1.在现实的学习情境中关注数据元素的分析

统计图表里的元素是组成统计图表的基本结构,有时忽略某个元素很可能就看不懂图表。

例如在教学折线统计图时,同时向学生呈现类似下面两幅统计图(如下图),通过比较发现都是反应大洋小学六年级春游情况统计图,可是因为纵轴表示的不一样,描述出的统计图完全不同,让学生明白看懂纵轴的重要性。

左图是反映随着时间变化离校路程的统计图,而右图反映随着时间变化离目的地路程的统计图。虽然统计的内容及时间点一样,但因为选择整理的着眼点不同,也就是纵轴反映的事件不同,表现的变化折线就完全不同。因此我们要引导学生认真阅读统计图中的横轴、纵轴及标题等信息,关注统计图中每一个元素,才能了解统计的关键内容,读懂统计图蕴含的信息。

2.在现实的情境中关注数据统计的程序与评价

学生在数据分析时往往出现“三步”:一眼看出谁最多谁最少,预测接下来会是怎样的趋势,如果你是“某角色”你会做出怎样建议与决策。这样的数据分析是最基本的,我们需要进一步引导学生从多角度进行分析。教学中应结合具体情境引导学生从统计图表中进一步获取信息,具体可以从以下几方面入手:一是引导学生读懂统计图中能直接看到的信息;二是引导学生读图,经过简单推理能得到的信息;三是引导学生对数据的解释和预测;四是引导学生对统计图中的指标、收集数据的方法是否合适、得出的结论是否有道理等进行评价。这样多角度的分析策略与评价,让不同的学生在数据分析时会有不同的方法,促使每位学生的数据意识得到不同的发展。

一般来说,统计活动较为理想的状态是呈现过程如下图。

在学生学习“统计与概率”知识时,要结合具体情境引导学生经历现场调查、收集数据、整理数据、分析数据、做出预测和决策的路径。学生全程参与,使之深刻体验到运用数据解决实际问题的途径和方法,及时总结回顾数据分析的过程,积累活动经验,感悟学习的价值。

3.在现实的学习情境中感受统计的方法

统计的目的是发现数据、分析数据,最重要的是感受数据背后的现象,做出合理决策。怎样才能让学生感受到数据中蕴含的信息呢?我们往往让学生经历全部的收集、整理、分析的过程,并做出推断。这是一种常用的方法,但是,许多时候收集全部数据会出现困难或者不可能实现,统计中我们常常选用典型样本,以样本推断整体。所以要在教学时随时渗透以样本推断整体的统计思想。

比如学生在复习条形统计图时,让学生先统计四年级一个小组同学身高情况,接着让学生猜测四(1)班全班同学身高情况,再展示全班、全校以及全镇四年级同学的身高情况,如下图。

引导学生观察这四幅图,发现无论是一个组、一个班、一个年级还是一个镇,四年级同学身高的分布情况都具有相同的趋势。

然后让学生推测全市四年级同学身高的分布情况并展示正态分布图(如下图)。

进而推测浙江省、全国四年级同学身高的分布情况,使学生体会用小范围的数据可以推测出大范围数据分布的大概情况。这里渗透的统计思想,即让学生通过样本对未知事物或未发生事物进行估计推测,从而感受统计的魅力。面对不同的预测结果,教师追问:“如何使预测更合理?”学生经交流得出,要使预测更合理,需要收集更多典型地区四年级同学身高的数据。这里其实也渗透了随机思想,认识不确定性的普遍存在。

4.在现实的情境中感受数据的随机性

在数据调查收集的过程中,每次收集的数据可能相同也可能不同。这就是统计的特点,统计没有对错,只有好坏。这是我们每一个教师首先应该有的意识。这样的意识要体现在相应的教学活动中。

例如在学习数据整理时恰逢学校春游,家委会需要根据学生的喜好来买大部分学生喜欢的水果、零食。规则是每人选一种喜欢的水果,并组织学生进行独立选择后小组交流汇总。这时发现统计后的人数与实际总人数不符。此时大部分教师往往会进行重新统计或者一定要找出没有选或者多选的学生,直到“数据吻合”。这样的做法违背了统计教学的真谛,因为每次收集的数据可能不同是统计正常的现象。教师应该抓住时机及时让学生体会数据整理的随机性,从而培养学生的数据意识。

在平时教学中我们还可以组织学生进行几次百米赛跑、几次一分钟跳绳、几次一分钟投球、几次数一分钟的脉搏等活动,然后进行数据的整理。在这些活动中,学生深刻体会到每次收集的数据可能不同,但是只要有足够的数据就一定能发现其中的规律,这就是统计内涵的真实体现。

三、在综合情境中提升数据分析的能力

所谓综合情境,是指既能训练学生提取信息、发现数据、分析数据,又能提升学生应用数据解决问题能力的情境。这样的综合情境大多需要教师来创设。

1.在逆向情境中辨析数据

逆向材料方便学生以果索因,便于学生产生驱动性的问题,便于在问题的质疑中辨出知识本质。

例如:下表是从盒子中摸100次球的记录,每次摸出一个球后再放回去,根据统计表中的信息判断正误,并说明理由。

盒子里一定有75个红球和25个黄球。( )

如果再摸一次,一定摸到红球。(

如果再摸一次,摸到黄球的可能性大。(

盒子里红球可能比黄球多。(

学生独立思考,完成后同桌交流。让学生先来判断对错,并说明理由。在此基础上让学生说说我们学习“可能性”的价值,感受到可以根据事件统计的结果推测出物体数量的多少,也可以根据事件发生的结果来推断接下来可能发生的事情。感受数据可以帮助我们做出合理的推断与选择。

2.在关联情境中分析数据

有联系的素材能促使学生有关联的学。这里所说的有关联的学,就是要求学生借助有关联的材料,通过观察思考提升读图水平和数据意识。

下面三幅统计图是按同一个学校参加课后文艺活动的情况画出来的,你能从这三幅图中猜想到什么信息吗?

1:都是合唱队人数最多,舞蹈队人数最少。

2:一格代表几在变,总人数不变。

3:第一幅一格代表20,第二幅一格代表40,第三幅一格代表100

4:第一幅一格代表50,第二幅一格代表100,第三幅一格代表250

5100200500

教师适时提出质疑:可以是任意数吗?学生恍然发现一个学校没有这么多人。

通过一组有联系的材料读图、析图,发现第一幅一格代表几确定了,其他几幅图也随之确定。这个没有数据的材料,改变了学生数据分析的方式,学生在不断找联系中发现数据关系,大大提高了学生的数据提取能力、数据挖掘能力和数据分析能力。

3.在综合情境中应用数据

我们还可以将统计与概率的知识与其他知识进行整合,如下题,将折线统计图与行程问题进行整合。

兵兵和聪聪进行800米赛跑的情况(如下图),看图完成下面各题:

1)这是一张( )统计图。

2)( )先到达终点,他一共用时(    )分。

3)请用“快”“慢”来描述聪聪的比赛情况:先( )后(    )。

4)兵兵的平均速度是( ),聪聪的平均速度是(     )。(得数均保留整数)

5)比赛进行到( )分钟时,兵兵开始赶超聪聪。

6)比赛进行到2分半时可能发生了什么事情?

用统计图解决行程问题,需要知道折线上每个点的意思,这就要明确横轴表示什么,纵轴表示什么,随着横轴上位置的变化,折线上的点发生了怎样的变化等,使学生感受到纵轴、横轴的重要性。第(2)(3)小题让学生明白数据会说话,不能想当然。从这个图中能看到每个时间点的赛况,让学生身临其境,感受到统计的神奇。

总之,创设有价值的情境,让学生在不同背景的统计中身临其境,亲眼所见、亲身经历,深刻体会到数据收集、整理是统计的需要,数据分析是统计的核心,最终达到提升数据意识的目的。

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