基于核心素養(yǎng)提升初中生數(shù)據(jù)處理能力的思考

摘" 要：在當(dāng)前信息化的時代背景之下，數(shù)據(jù)處理能力是學(xué)生需掌握的數(shù)學(xué)基本能力中的一種，也是雙基的重要內(nèi)容。基于核心素養(yǎng)的具體要求，培育和提升學(xué)生的數(shù)據(jù)處理能力，能夠幫助學(xué)生更加高效地篩選信息，也能幫助學(xué)生養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臄?shù)學(xué)思維，具有重要的應(yīng)用價值和現(xiàn)實意義。文章具體結(jié)合了數(shù)據(jù)處理能力的內(nèi)涵與相關(guān)要求，分析核心素養(yǎng)下提升初中生數(shù)據(jù)處理能力的應(yīng)用策略，從強化重視、注重差異、豐富形式三大方面進(jìn)行策略的具體展開，希望為相關(guān)人員提供一定的參考與借鑒。

關(guān)鍵詞：核心素養(yǎng)；初中數(shù)學(xué)；數(shù)據(jù)處理能力

* 本文系福建省教育科學(xué)“十四五”規(guī)劃２０２１年度課題“基于核心素養(yǎng)下的初中數(shù)學(xué)數(shù)據(jù)處理能力的培育探索”（課題編號：ＦＪＪＫＺＸ ２１－３７１）研究成果。

在信息時代的背景下，數(shù)據(jù)處理和統(tǒng)計知識已經(jīng)成為新的基本知識和基礎(chǔ)性技能之一。培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)據(jù)分析能力，能夠使學(xué)生在面對紛繁復(fù)雜的信息時，借助觀察、猜想、類比、演繹、計算等有效方法提取、轉(zhuǎn)化、綜合分析數(shù)據(jù)，并從中獲取相應(yīng)的內(nèi)容，有利于提升學(xué)生個體的決策效率，也能使學(xué)生的邏輯思維進(jìn)一步得到深化。在大數(shù)據(jù)技術(shù)逐漸得到廣泛應(yīng)用的背景下，數(shù)據(jù)處理能力的價值得以進(jìn)一步彰顯。重視初中生數(shù)據(jù)處理能力的培養(yǎng)，不僅是基于課程標(biāo)準(zhǔn)的要求，更是提升學(xué)生數(shù)學(xué)素養(yǎng)、優(yōu)化未來社會公民綜合素養(yǎng)的重要舉措。

一、數(shù)據(jù)處理能力的內(nèi)涵與內(nèi)容

（一）數(shù)據(jù)處理能力的內(nèi)涵

數(shù)據(jù)處理，主要指對雜亂的數(shù)據(jù)進(jìn)行收集、整理、分析、應(yīng)用，從大量數(shù)據(jù)中抽取對研究問題有用的信息，并以此為依據(jù)做出相應(yīng)的判斷。培育初中生數(shù)據(jù)處理能力，能夠引導(dǎo)學(xué)生更好地從數(shù)據(jù)中提煉有用有效信息，并為其決策作出合情合理的推測。

（二）數(shù)據(jù)處理能力的具體內(nèi)容

１． 收集數(shù)據(jù)的能力

首先，在收集數(shù)據(jù)之前需要明確數(shù)據(jù)收集的必要性，并結(jié)合具體的收集目的進(jìn)行數(shù)據(jù)的判斷。其次，要掌握收集數(shù)據(jù)的相應(yīng)方法。例如，在初中教材中提及的隨機抽樣法，包括簡單隨機抽樣、系統(tǒng)抽樣、分層抽樣，要結(jié)合樣本量和實際需求進(jìn)行靈活選擇。最后，在收集數(shù)據(jù)時學(xué)生需要親身實踐，并在實踐中靈活運用所學(xué)知識。收集數(shù)據(jù)的環(huán)節(jié)也能夠作為綜合實踐活動中的內(nèi)容進(jìn)行設(shè)置，例如，教師組織學(xué)生收集本班所有學(xué)生的身高或者調(diào)查本校初三年級學(xué)生每周寫作業(yè)的時間等。數(shù)據(jù)收集是數(shù)據(jù)分析的前提和基礎(chǔ)，因此需要保證收集的數(shù)據(jù)真實可信。

２． 整理數(shù)據(jù)的能力

數(shù)據(jù)整理主要是為了后續(xù)分析工作的有效便捷而對原始數(shù)據(jù)進(jìn)行優(yōu)化完善、分類比較。在整理數(shù)據(jù)時，需要保障數(shù)據(jù)本身完整準(zhǔn)確一致，且具有較高的可信性。整理數(shù)據(jù)需要具備以下幾大能力要求。

第一，完善數(shù)據(jù)，即在面對數(shù)據(jù)時，能辨別數(shù)據(jù)自身是否完善準(zhǔn)確，能讀懂?dāng)?shù)據(jù)以及對一些極端數(shù)據(jù)能進(jìn)行處理。例如，在統(tǒng)計歌舞比賽參賽者的成績時，總要去掉最高分和最低分，然后取其他裁判的平均分。當(dāng)學(xué)生在整理數(shù)據(jù)時，如果發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)存在較為明顯的不完整情況時，則需要對數(shù)據(jù)進(jìn)行補充。并且需要以多元的渠道收集數(shù)據(jù)，保證樣本數(shù)據(jù)的豐富性。

第二，分類數(shù)據(jù)。分類數(shù)據(jù)強調(diào)對數(shù)據(jù)中主要因素的及時抓取，對共性數(shù)據(jù)進(jìn)行抽樣。在數(shù)據(jù)處理環(huán)節(jié)，借助分類討論的形式，能夠更好地辨別數(shù)據(jù)處理的頻數(shù)頻率，也能更加清晰準(zhǔn)確地刻畫研究對象的具體特征。第三，比較數(shù)據(jù)的能力。一般涉及比較數(shù)據(jù)時，往往是對同組數(shù)據(jù)的局部或整體進(jìn)行比較，或者對多組數(shù)據(jù)進(jìn)行比較。比較數(shù)據(jù)既可以基于數(shù)據(jù)間的具體關(guān)系進(jìn)行比較，也可以基于詳細(xì)的計算結(jié)果進(jìn)行比較。例如，比較不同數(shù)據(jù)的整體變化，分別比較其中的最大數(shù)、最小數(shù)以及平均數(shù)等。

３． 壓縮數(shù)據(jù)的能力

當(dāng)對數(shù)據(jù)初步整理完成后，需要深入分析數(shù)據(jù)并壓縮數(shù)據(jù)。壓縮數(shù)據(jù)是用少數(shù)或一個統(tǒng)計量來代表整組數(shù)據(jù)的特征，能夠為后續(xù)的分析數(shù)據(jù)更好地提供參考依據(jù)。在義務(wù)教育階段，要求學(xué)生具備數(shù)據(jù)分析能力，是指學(xué)生需要能夠發(fā)現(xiàn)使用并解釋數(shù)據(jù)中的集中與發(fā)散現(xiàn)象，能夠科學(xué)正確地運用統(tǒng)計量來刻畫數(shù)據(jù)的中心趨勢和拓展意義。這意味著學(xué)生需要對統(tǒng)計量的意義進(jìn)行熟記，并能夠結(jié)合特定的問題背景選擇合適的統(tǒng)計方法。在壓縮數(shù)據(jù)時，往往是對兩組或多組數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，然后借助分析計算的形式，用壓縮后的統(tǒng)計量，對其進(jìn)行分類比較。在壓縮數(shù)據(jù)時，學(xué)生需要明確各數(shù)據(jù)統(tǒng)計量的計算原理、計算方法，分析其共同之處和差異之處，并結(jié)合數(shù)據(jù)本身的離散程度進(jìn)行分析。這需要學(xué)生充分明白中位數(shù)、眾數(shù)、平均數(shù)等對數(shù)據(jù)特征的描述意義；明白方差、極差能夠有效地刻畫數(shù)據(jù)的離散程度；而平均數(shù)方差則能夠純粹地定義數(shù)據(jù)的定量指標(biāo)。

４． 描述數(shù)據(jù)的能力

數(shù)據(jù)整理完成后，學(xué)生需要根據(jù)具體的整理結(jié)果對數(shù)據(jù)進(jìn)行描述，從而使他人能夠更加直觀地認(rèn)識數(shù)據(jù)。一般來說，在進(jìn)行數(shù)據(jù)描述時可采用以下幾大方式，第一，采用統(tǒng)計表描述數(shù)據(jù)。其中，可以采用列表的形式，將同類數(shù)據(jù)合并整合。例如，采用頻數(shù)分布表進(jìn)行數(shù)據(jù)展示。第二，應(yīng)用統(tǒng)計圖的形式來表述數(shù)據(jù)。統(tǒng)計圖往往更具直觀性，也是各媒體中常見的數(shù)據(jù)描述形式，這需要學(xué)生充分認(rèn)識、了解各統(tǒng)計圖的含義特點與要求，結(jié)合特定的數(shù)據(jù)選擇合適的統(tǒng)計圖。例如，在描述運動速度變化趨勢時，可以以折線圖的形式進(jìn)行展示；而對其中的分類項目進(jìn)行描述時，可以采用扇形圖進(jìn)行演示。扇形圖能夠有效地反映出某類數(shù)據(jù)在整體數(shù)據(jù)中占比情況，而條形圖直方圖則能夠反映出各數(shù)據(jù)之間的數(shù)量關(guān)系；莖葉圖本身并無信息損失能夠及時地記錄表示，但也存在一定的局限性，例如只能表示兩位的整數(shù)。

二、基于核心素養(yǎng)提升初中生數(shù)據(jù)處理能力的重要價值

基于核心素養(yǎng)要求下提升中學(xué)生的數(shù)據(jù)處理能力，能夠使學(xué)生更好地對數(shù)據(jù)進(jìn)行收集、整理、分析，有利于學(xué)生依據(jù)關(guān)鍵信息做出正確判斷。對數(shù)學(xué)問題來說，其都是由數(shù)據(jù)構(gòu)成的，提高學(xué)生的數(shù)據(jù)處理能力，能夠使學(xué)生更加快速準(zhǔn)確地找出正確的解決思路，也能幫助學(xué)生建立起正確的審題意識，使學(xué)生能靈活運用相關(guān)數(shù)學(xué)方法分析數(shù)據(jù)。借助圖像與數(shù)據(jù)的有效整合，能夠提高學(xué)生的數(shù)據(jù)處理能力，綜合分析能力和計算能力，有助于幫助學(xué)生養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臄?shù)學(xué)思維。

三、基于核心素養(yǎng)提升初中生數(shù)據(jù)處理能力的應(yīng)用策略

（一）提升重視，強化對學(xué)生數(shù)據(jù)處理能力的關(guān)注

受應(yīng)試教育的影響，在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中，教師往往更注重指導(dǎo)學(xué)生套用具體的解題模板來得出正確的答案，而忽視學(xué)生收集整理分析數(shù)據(jù)的能力。這會導(dǎo)致學(xué)生在學(xué)習(xí)時缺乏自主探究意識，缺少數(shù)據(jù)處理的機會，因此，教師要培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)據(jù)處理能力。在核心素養(yǎng)理念的要求下，在學(xué)生的解題過程中適當(dāng)?shù)匮a充數(shù)據(jù)分析類的題目，引導(dǎo)學(xué)生在課下采用不同方式、不同渠道收集數(shù)據(jù)，進(jìn)一步查找整理分析數(shù)據(jù)。此外，教師要注重在平常的教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)據(jù)分析習(xí)慣。例如，在開展《統(tǒng)計與概率》的相關(guān)內(nèi)容教學(xué)時，教師需要結(jié)合生活實踐引導(dǎo)學(xué)生完成相應(yīng)的數(shù)據(jù)收集、分析等實踐性作業(yè)，使學(xué)生對教材中的數(shù)據(jù)收集方法有更加清晰明確的認(rèn)識。例如，組織學(xué)生自行收集小區(qū)內(nèi)每戶家庭的用電量，或者調(diào)查各個超市中某項食品的價格。當(dāng)學(xué)生收集完相應(yīng)的數(shù)據(jù)后，教師要引導(dǎo)學(xué)生對其中的數(shù)據(jù)進(jìn)行整理，指導(dǎo)學(xué)生將數(shù)據(jù)以不同形式的圖表圖示展現(xiàn)出來，從而使數(shù)據(jù)之間的關(guān)系更加清晰。通過這種實際案例的有效練習(xí)，能夠幫助學(xué)生進(jìn)一步鍛煉自身的數(shù)據(jù)處理能力。

此外，教師要正確看待學(xué)生數(shù)據(jù)處理能力的有效培養(yǎng)。當(dāng)前許多教師在培養(yǎng)學(xué)生數(shù)據(jù)處理能力時要求過低，僅僅將其停留在簡單的知識了解層面，而關(guān)于數(shù)據(jù)處理的具體知識方法的講解過于表層，不清晰透徹。這需要教師在平時教學(xué)中加強對學(xué)生數(shù)據(jù)處理能力的培養(yǎng)深度，關(guān)注學(xué)生的課堂學(xué)習(xí)表現(xiàn)和課后作業(yè)完成情況，及時對學(xué)生的學(xué)習(xí)結(jié)果進(jìn)行評價、分析，對其中存在的問題進(jìn)行講評，提高對學(xué)生數(shù)據(jù)處理能力的重視程度。

（二）重視差異，因材施教實施個性化的能力培養(yǎng)

教師在組織學(xué)生開展數(shù)據(jù)處理能力培養(yǎng)時，要關(guān)注學(xué)生個體的身心健康，發(fā)掘?qū)W生身上固有的個性化差異。不同學(xué)生在能力、氣質(zhì)、性格、學(xué)習(xí)動機和學(xué)習(xí)興趣等方面也各有不同。對教師來說，在開展教學(xué)實踐時，需要深入、全面地了解班級內(nèi)的每個學(xué)生，秉承著因材施教的具體原則，既要面向全體同學(xué)，又要關(guān)注個體差異，有的放矢地進(jìn)行差別化引導(dǎo)，使學(xué)生能夠更好地?fù)P長避短。這就需要教師在課上觀察學(xué)生表現(xiàn)，課下與學(xué)生積極交流并研究相應(yīng)的教育學(xué)、心理學(xué)等方面的知識，了解不同學(xué)生在認(rèn)知、情感、態(tài)度方面的個性化差異。同時，在數(shù)據(jù)收集方面，男女生也會有較為明顯的不同，例如，女生往往注意力更集中，在收集數(shù)據(jù)時也更加細(xì)致；而男生邏輯思維能力較強，但細(xì)心程度不夠。針對這一情況，教師要適度地進(jìn)行引導(dǎo)。例如，在設(shè)置相應(yīng)的數(shù)據(jù)收集小組時，要注重男女生的搭配平衡，從而使數(shù)據(jù)收集更具實效性、針對性。

（三）豐富形式，提高學(xué)生對數(shù)據(jù)處理的學(xué)習(xí)熱情

１． 關(guān)注學(xué)生的實踐活動

教師在組織學(xué)生開展數(shù)據(jù)收集實踐時，需要關(guān)注學(xué)生的生活經(jīng)驗，引導(dǎo)學(xué)生在實踐活動中正確地認(rèn)識什么是分類，為什么要分類以及如何分類等相關(guān)問題。教師要引導(dǎo)學(xué)生通過多次反復(fù)的思考和長時間的積累，逐步認(rèn)識到分類的價值，并從中體會到數(shù)據(jù)分析處理的意義。在素材選取上，教師要關(guān)注學(xué)生的日常生活，關(guān)注社會現(xiàn)狀，使選取的素材更加具有真實性趣味性、時代性。

２． 重視情境設(shè)置的價值

培養(yǎng)學(xué)生數(shù)據(jù)處理能力，需要教師靈活運用多種教學(xué)方法。教師通過創(chuàng)設(shè)具體的問題情境，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，使其自愿地進(jìn)行數(shù)據(jù)處理練習(xí)提升思維水平。在創(chuàng)設(shè)情境時，教師可以從課堂情境、問題情境以及生活情境幾大方面，根據(jù)不同類型的情境進(jìn)行靈活設(shè)置。教師在教學(xué)組織和內(nèi)容設(shè)計時，需要時刻牢記學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體，教師是學(xué)習(xí)的組織者、引導(dǎo)者。教師需要在課堂上為學(xué)生營造出良好的數(shù)據(jù)收集分析整理的環(huán)境，并靈活采用授課方式進(jìn)行組織，提升學(xué)生的實踐興趣。

３． 做好不同學(xué)習(xí)板塊之間的銜接

數(shù)據(jù)分析能力是初中教學(xué)中的一大重點，教師在組織學(xué)生培養(yǎng)訓(xùn)練數(shù)據(jù)處理能力時，需要結(jié)合教材中的具體模塊。例如，在統(tǒng)計模塊、數(shù)與代數(shù)模塊、空間與圖形模塊以及概率模塊等方面進(jìn)行具體展開引導(dǎo)學(xué)生觸類旁通，結(jié)合新舊知識，建立完善的學(xué)習(xí)知識架構(gòu)，更好地確保初中生數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的有效培育。

四、結(jié)語

基于核心素養(yǎng)下提升初中生數(shù)據(jù)處理能力，不僅能滿足新課標(biāo)的具體要求，也是在信息化時代對優(yōu)秀人才培養(yǎng)的必然舉措。在信息化時代之下，數(shù)據(jù)以海量的形式存在，如果學(xué)生缺乏有效的數(shù)據(jù)處理能力，將難以準(zhǔn)確地把握數(shù)據(jù)爭議，無法獲得更多的機會。因此，教師要做好引導(dǎo)，重視對學(xué)生數(shù)據(jù)處理能力的培養(yǎng)，結(jié)合學(xué)生的實際情況因材施教，以豐富的形式、靈活的方法提高學(xué)生對數(shù)據(jù)處理的學(xué)習(xí)熱情。

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