李園園
[摘? 要] 作為培養學生數據分析力的重要載體,小學數學學科肩負著重要的使命與責任。在小學數學教學中,教師可以創設真實性的情境、問題性的情境、反思性的情境等,讓數據“發聲”,用數據“說話”,拿數據“評判”。只有這樣,才能讓學生“親近數據”,感受、體驗到“數據的魅力”。指向核心素養的數據分析力的培養,能讓學生適應未來社會生活。
[關鍵詞] 核心素養;數據分析;提升策略
當下,我們已經處在一個“大數據時代”。“大數據時代”最需要什么?顯然,“大數據”時代就是要求人們具有數據搜集、整理、分析、應用等的能力。其中,最為核心的一個環節就是“數據分析”。那么,作為培養學生數據分析力的重要載體,小學數學學科就肩負著重要的使命與責任。在教學中,教師要讓學生“親近數據”,讓數據“發聲”,學會“用數據說話”,引導學生感受、體驗“數據的魅力”。通過提升學生數據分析力,發展學生的數據觀念。
一、創設真實情境,讓數據“發聲”
“數據”一直以來都是實證的確證與表征,也是最有說服力的。數據不是枯燥的符號,不是抽象的數字,它是有意義的。在小學數學教學中,教師首先應當引導學生感受、體驗數據的意義。數據的意義不是通過教師說教所能奏效的,而應當讓學生感受、體驗到它的價值。作為教師,要善于創設一定的場景,將數據嵌入其中,引導學生從中提煉、抽取出相關的有用的數據,從而讓數據“發聲”。
比如教學“可能性”這一部分內容,筆者組織學生開展了一次真實的“摸球游戲”活動。學生以小組合作的方式展開,不同的小組在摸球的過程中出現了不同的情況。如有小組從袋子中摸出的都是白球;有小組從袋子中摸出的全是黃球;還有小組摸出的有白球也有黃球。其中,摸出的球有白球也有黃球的小組,摸到白球、黃球的次數也各不相同,有的摸到白球的次數多,有的摸到黃球的次數多,等等。這樣的摸球實驗,激發了學生學習數學的積極性,調動了學生數學學習的創造性。在此基礎上,學生紛紛對各自袋子中所裝白球、黃球的個數進行積極猜想,并打開袋子進行驗證。在這里,學生摸球所統計的數據在學生的“猜想—驗證”過程中發出了自己的聲音:袋子中沒有裝白球,所以不可能摸到白球;袋子中裝的全是黃球,所以摸到的一定是黃球;袋子中所裝白球的個數少,所以摸到白球的次數就相對少,等等。由此教師引導學生學習“可能性”的規定,即“不可能”“可能”“一定”等。通過學生對數據積極主動地解讀,場景中的數據獲得了它的存在意義和價值。
在數學教學中創設實踐性、現實化的情境,能引導學生更加積極主動地投入對數據的分析與解讀之中。通過學生對數據積極主動的分析與解讀,抽象化的數據發出了自己的聲音。學生從數據解讀中初步感受到數據整理、分析的必要性,從而對數據產生了一種興趣,對數據分析形成了一種初意識。
二、創設問題情境,用數據“說話”
培養學生的數據分析能力,不僅僅要讓數據本身“發聲”,更要讓學生在數學學習中學會“用數據說話”。“用數據說話”是一種量化的思維、認知,是具有數學理性素養的象征。“在終極的分析中,一切知識都是歷史;在抽象的意義下,一切科學都是數學;在理性的基礎上,所有的判斷都是統計學。”(《統計與真理——怎樣運用偶然性》)用數據說話,是在“不確定性”中培養學生的“確定性思維”“確定性認知”。這是當代學生的一種重要的數學核心素養。
在數學教學中,教師不僅要引導學生用數據“說是”,而且要引導學生用數據“說不”,還要引導學生用數據判斷“好”與“不好”。正如東北師范大學史寧中教授所深刻指出的那樣,統計的結果有時候沒有絕對的對與錯,而只有“好”與“不好”之分,只有“好的程度”的描述。不僅如此,統計的方法也沒有簡單意義上的“對”與“錯”,而只有“好”與“不好”之分。在引導學生“用數據說話”的過程中,教師不僅要引導學生解讀數據中蘊含的信息,而且要引導學生比較數據,通過比較,找出“最值數據”“極端數據”“平均數據”等。比如教學“計算簡單數據的平均數”這一部分內容,很多教師將其定位于“計算”。于是,教學就在“計算方法”上下功夫,諸如“移多補少法”“數量除以份數法”等。事實上,“平均數”是一個非常重要的也是常用的統計量。從統計的視角來看,“平均數”代表一組數據的整體水平。基于此,筆者在教學中對教材中的男女套圈套中的個數進行豐富,呈現了兩個班男女生套圈的數據統計情況,其中一個班的男女生套圈個數沒有極端數據,另一個班的男女生套圈個數有極端數據。由此,筆者提出了這樣的問題:用怎樣的數據可以表示這組數據的一般水平?用平均數來表示這組數據的一般水平合理嗎?為什么?如此,學生置身于問題情境之中,就會對數據的意義展開思考:用什么數據來表示學生套圈的一般水平?這樣的教學,不僅讓學生“知其然”,而且讓學生“知其所以然”。
不僅在數學的“統計與概率”教學中,在其他相關的數學內容學習中,同樣要有意識地培養學生的數據意識,讓學生養成“用數據說話”的習慣。只有引導學生養成“用數據說話”的意識、習慣,才能讓學生真正“親近數據”,才能形成學生的“數學的眼光”和“數學的大腦”。引導學生“用數據說話”,能有效地培育學生的數學核心素養。
三、創設反思情境,予數據“意義”
小學數學教學不僅要引導學生“用數據說話”,讓數據“發聲”,而且要引導學生在數學學習中、在日常生活中形成用數據判別的意識和習慣,還要積極主動地引導學生賦予抽象的數據以意義,讓數據獲得生命性的價值存在。用數據判別、賦予數據意義,就是要讓學生在數學學習中、在日常生活中養成用數據來審視、思考、分析、評價問題的習慣。賦予數據意義是學生數學核心素養的重要標識。當我們用數據來評判數學學習和生活中的一些問題時,面對一組數據進行理性分析,就能發現其中隱含著一些耐人尋味的東西。
比如教學“數據的收集與整理(二)”中的練習十二的第一小題,這一小題呈現了一個籃球運動員在某個賽季各個場次的得分情況。縱觀整個數據,不難發現,這位運動員的每場得分基本上都不錯,但其中卻出現了一個0分,這有點反常。針對這組數據,筆者引導學生嘗試解釋這些特殊數據背后的原因。這樣,每一個學生都發揮自我的數據分析思維力、想象力,對這些特殊數據背后的形成原因進行多方面的揣摩,由此對這些數據進行豐富的意義賦予。比如有學生說,可能是這位運動員在這場比賽中“犯規”;有學生說,可能是這位運動員在這場比賽中服用了“興奮劑”;有學生說,可能是這位運動員大意、疏忽了;有學生說,可能是這位運動員水平發揮最差的時候;等等。有學生還給出了友情提醒,極端數據影響成績,作為運動員可不能功虧一簣。當學生用“評價的眼光”來關照數據的時候,數據就不是簡單而抽象的,也不是“死”的,而是獲得了更為深刻的意義。在數學教學中,面對龐大的、充滿不確定性的數據,教師要引導學生學習審視、學習甄別、學習評判。學生不僅要接納數據,而且要反思數據、質疑數據、批判數據、重構數據等,進而認識到數據存在著“真”與“偽”。而數據分析就要厘清數據的“真”與“偽”,要對數據的來源、描述數據的方法等進行深度分析、思考。如此,學生對數據就不會盲從、迷信,而是展開理性的思考去質疑、評判數據,并根據自己的分析剔除那些與實際情況不相符、不相關的數據或干擾的數據。在數學教學中教師要引導學生賦予數據以意義,要引導學生追求數據的合理性、合情性、合法性。
“大數據”時代已經來臨,因此,數據將會是每一位社會公民在未來社會中所遇到的。數據的內涵是豐富的,數據的外延是廣闊的,因此數據往往是耐人尋味的,值得我們慢慢咀嚼、品味、反思、評價。在未來社會中,我們可能每時每刻都會與數據遭遇。面對龐大的、不確定性的數據,教師一定要培養學生用數據“說話”的意識和能力,讓學生提高審視數據、評價數據的能力。這些意識和能力是學生關鍵能力和必備品格的重要組成部分,它們能讓學生積極主動地適應未來的社會。