◎黎艷珍 梁世學
(廣西民族師范學院附屬中學,廣西 崇左 532200)
隨著我國信息技術和互聯網技術的高速發展,數據已經完全融入我們的日常生活.大多數高中學生還沒有成年,對信息數據的分析和分辨能力比較薄弱,因此高中生數據分析觀念的培養是十分重要的.在進行新課程改革之后,學生數據分析觀念的培養越來越受到教師的重視.
根據其構成要素劃分,數據分析可以分為以下五個內容:數據分析前的觀察、收集與整理;數據分析中的邏輯梳理;數據分析后的歸納總結、表述.這五個內容是學生獨立、完整思考的基礎.教師在不同的環節應該給予學生不同的要求,提升學生的數據分析處理能力.
在對任何數學問題進行解決之前,學生都要先對題目進行觀察,從整體角度對題目的特點進行有針對性的總結.在數據分析前的觀察過程中,學生要對題目做到有的放矢,不能因為題目簡單就沾沾自喜,也不能由于題目過難而放棄.教師應該引導學生保持一顆平常心,鍛煉學生敏銳的洞察力,使學生在對數據進行詳細的分析后,能有大致思路,從而進行下一步處理.
數據作為現代信息社會的支撐,在當前社會中無處不在.在進行教學時,教師應該引導學生在對數據進行觀察后,對數據進行收集及整理.在數據分析前的收集與整理的過程中,學生要做到心思縝密,對數據進行有效的整理及分析,這才能在保證數據準確性的基礎上,進行下一步處理.
在收集、整理數據后,教師可以引導學生對數據進行邏輯梳理了.在這一過程中,學生要將現有的數據資料進行有效處理,對原本復雜多樣的數據資料做進一步加工,使數據簡單化,同時發散思維,在紛繁復雜的數據中尋找規律,對數據進行邏輯化總結,以便于后期對數據進行歸納.在數據分析的邏輯梳理過程中,學生要對不同數據的相同點進行總結,通過對數據的分析歸類了解不同數據的特征,以便進行下一步處理.
總的來說,如果學生可以對數據進行有效總結及歸納,那么學生就可以對數據進行有效探究.在這一過程中,數據是變幻莫測的,因此對數據進行的分析不是相對靜止的.所以,學生要對實際發生的情況進行相應處理.在數據分析后的總結歸納過程中,學生要從不同的角度對問題進行歸納總結,要具有很強的臨場應變能力,運用科學的方式進行接下來的結果分析.
在進行大量的運算以后,要對最后的結果進行總結.學生可采取不同的度量對相同數據進行表征,使得結果較為清晰地呈現出來.在數據分析的表述過程中,學生不需要對數據的表述方法進行選擇,以便在分析問題時游刃有余.
很多高中數學知識點之間存在聯系,所以教師在制訂教學計劃的時候,可以將統計學知識與數據分析觀念教學進行有機整合.但是,一些教師沒有注意到這一點,制訂的教學計劃存在問題,導致教學效果不理想,學生的學習興趣也非常低.一些教師在教學過程中過于注重表格、圖形、統計圖的繪制,想要以此來提高學生的數據分析觀念,將大量時間用在教授學生繪制圖表上,而忽略了對學生數據分析觀念的培養.而且一些教師在教學過程中過于注重統計結果的錯與對,在初期的學習中,數據分析需要的步驟是非常復雜的,而處于初學階段的高中學生對該技能的掌握又不是很好,在學習中免不了出現錯誤.這個時候教師應該耐心輔導學生,培養學生對數據的敏感程度和反應能力.在制訂教學計劃時,教師應該先培養學生的數據分析觀念,再對學生進行表格、圖形、統計圖的繪制教學.這樣的教學思路才是正確的,教師不應該本末倒置,而應該利用數據分析完成教學任務.
在培養學生的數據分析觀念之前,教師應該明確自己的教學思路、制定自己的教學目標.但是一些教師在備課的時候對自己的教學思路并不明確,甚至可以說是毫無頭緒,完全被教材牽著鼻子走.在教學過程中,他們沒有將前后所學的知識點很好地關聯起來.
比如在北師大版高一數學中的函數內容并不深入,高二教學教材中提到了函數的進階知識,即正弦函數和余弦函數.一些教師在高二進行教學時很容易忽略這一點,只是讓學生反復刷題,反復閱讀知識點.在結束這部分內容的教學時,教師沒有對學生學習的知識進行整合與分析.這樣的教學思路過于混亂,對學生的全面發展產生了極為不利的影響.
數據分析教學不夠深入的一個原因是教學活動展開過程不完整.如在進行北師大版高一數學中的“用樣本估計總體分布”的教學時,教師一般只會把繪制樣本分析圖作為教學重點,而不將樣本數據和分布數據的分析作為教學主要內容.一些教師安排了讓學生自主分析的教學環節,但學生的自主分析也只是淺嘗輒止而已,并不充分.一些教師也沒有對學生進行引導.而且關于學生數據分析觀念培養的課例非常少,很多教師沒有注重培養學生的數據分析觀念,反而為了追趕教學進度,進一步壓縮了數據分析觀念的培養時間.很多輔導材料的習題中也沒有考查學生數據分析觀念的題目,即便有少量題目,也是由教師口頭描述,這導致學生對數據分析的認知僅停留在知道這一名詞的層面上.
良好的教學情景對學生數據分析觀念的培養是非常有益的,教師可以利用教學情境來激發學生對數據分析的學習熱情,讓學生充分體會到數學知識之間的關系,從客觀的角度看待數據分析的學習,融入教學活動.教學情境的創設應該貼合現實生活中的場景,體現出數據分析觀念的元素.身臨其境的學習能讓學生的學習效率提高,還可以促進學生思維方式轉變.
例如,在教學北師大版高二數學必修一中的“隨機事件的條件概率”時,教師就可以創設一個隨機事件的學習情境:準備紅色和藍色小球若干個,不透明抽獎箱和不透明的紙杯各四個,讓學生自行思考,分析不同條件下小球有多少種組合.在這樣的教學情境中學習,學生更加清晰地體會到數據整合分析的價值.這種教學活動看起來非常簡單,卻能在不知不覺中培養學生的數據分析觀念,使學生全面發展.在進行教學活動時,教師可讓學生先行獲取數據,對問題進行思考,從而提高學生的思維能力.教師還可以在班級內分組,布置小組作業,讓學生在小組內部合作完成作業.在進行教學情境的選擇時,教師要盡可能地選擇學生經歷過或參與過的活動,讓學生充分融入學習氛圍,更加清晰地感受數據分析觀念的應用廣泛性.若教師利用得當,則能夠讓學生在學習過程中更加容易發現新舊知識點之間的聯系,提高數據分析能力.在教學北師大版高二數學必修二的“等差、等比數列”時,教師可以圍繞這一主題創設一個工廠歷年產值調研的情境,列出歷年的產值數據,讓學生進行整理和分析,繪制工廠產值的統計圖,并結合圖示預測下一年的產值情況.學生也應該學會在不同的教學情境中靈活轉變角色,不漏掉任何數據,提高統籌能力.
對于高中生來說,數學分析觀念具有很強的抽象性.教師要通過長期完整的教學活動來培養學生的數據分析觀念.高中學生的數據分析觀念的培養,就是提高學生的統籌規劃能力.高中階段涉及的數據分析方法有收集、整理、分析、運用等技能方法,日常生活涉及的數據分析方法更多,如街頭調查、樣品抽調、網絡調研等.教師引入這些數據分析方法,不僅能增加教學的多元化,也能突顯數據分析觀念的實用性.
例如,在教學北師大高一數學必修二的“基本立體圖形”時,教師要盡可能地制訂完整的教學計劃,在教學過程中要求學生盡量采用不同的方法來解題.在進行數據分析觀念培養的時候,教師應該更多地考慮實用性及使用概念的必要性.教師可在課堂上進行隨機調研,用學生舉手的方式進行數據統籌,讓學生意識到數據分析觀念的重要性,激發起學生對樹立數據分析觀念的熱情.
要想有效進行教學資源整合,讓學生走出課堂,教師可開展課外學習.這是一種很好的教學方法,不僅能愉悅學生的身心,有助于學生健康成長,也能讓學生愿意學習,培養學生良好的學習習慣.教師應該協調課內和課外教學的平衡,及時跟進課外學習的進度,培養學生的數據分析觀念.
例如,打破時間的限制,在教學北師大版高三必修一的“概率與統計”時,教師可以組織學生進行投擲骰子的游戲活動,給予學生充分的時間來進行活動.這樣,學生投擲骰子的次數越多,就越容易發現投擲點數之間的規律.除此之外,教師要打破教室的束縛,帶領學生到更加廣闊的戶外展開一些大型數據分析活動,讓學生成為教學中的主體.
在長期的學習過程中,學生的思維容易被固定.要想打破學生思維的局限性,教師就要用應變式訓練.此種方式可以讓學生從不同的角度對事物進行分析,提高學生的數據表述能力.
例如,想要提升學生對數據的表述能力,在教學北師大版高一必修二的“空間圖形的基本關系的認識”時,教師可以采用演示教學法,更加直觀地對知識進行表述,以便于幫助一些理解能力差的學生對知識進行更好的理解.需要注意的是,一些同學的空間想象能力不是很好,在面對此類問題時不知道如何進行分析.這時,教師可以讓學生上臺進行演示,將全班同學分成小組,讓學生分別代表點、線、面并做出符合相應的動作,對問題進行演示.這可以將抽象的問題變得具體,也為學生提供了全新的解題思路.如果在解決問題時不能找到思路,那么可以從另一個角度進行思考,掌握知識的規律.在演示結束以后,教師還可以讓學生對自己的位置關系進行繪圖,幫助學生對所學的知識進行進一步鞏固,提升學生解決問題的能力.
綜上所述,學生數據分析觀念的培養是一個持之以恒的過程,目前,對高中學生開展數據分析觀念培養的理論依據并不是很全面,制度體系也不夠完善,教學細節上還有很多問題值得進一步分析.因此,建設數據分析觀念培訓方案與體系就十分有必要,這不僅可以培養學生的邏輯思維能力,還可以對學生的未來發展提供助力.