初中生數據觀念素養培育下項目化學習模式使用策略研究

摘 要：大數據時代，人們逐漸意識到數據對人們生活或者工作的巨大影響力，數據觀念素養的培育，也成為人們必須關注的重點。《義務教育數學課程標準（2022年版）》中明確提出，義務教育階段數學教育教學必須將學生數據觀念素養培育作為重要目標之一。數據觀念培育需要學生具備較強的數學思維能力，包括邏輯思維、抽象思維、創新思維等，但目前學生的數學思維能力還比較薄弱。由此，在新一輪的初中數學教學改革期間，教師要能夠以學生數據觀念培育為目標，選擇合適的教學模式，嘗試將項目化學習模式融入其中。

關鍵詞：初中數學；數據觀念；核心素養；項目化學習模式

中圖分類號：G633.6 文獻標識碼：A 文章編號：1673-8918（2024）30-0083-06

在初中數學教學當中，學生核心素養發展會涉及數學建模、數學抽象等多個方面。要想通過合理運用項目化學習的活動，推進學生核心素養的全面發展，教師需要注重結合《義務教育數學課程標準（2022年版）》（以下簡稱《課程標準》）的實際要求，探索更多有效的教學手段，以此讓學生的主觀能動性得到有效發揮。對初中生數據觀念培育現狀進行調查，教師不難發現存在的問題比較多，學生對數據的認識不夠深入。有的學生只是停留在對數據的表面認識，缺乏對數據本質的理解和掌握；學生缺乏數據分析理解能力。由于缺乏實際應用的機會或經驗，學生往往無法將所學的數學知識和技能應用于實際問題的解決中，從而缺乏數據分析能力和思維能力。數據分析觀念是一種認知，在這一觀念指引下，能夠幫助學生利用更加科學的方法對課本當中，習題、考試當中所提及的數據進行整理或圖示化描述。這需要引入更加有效的教學模式，而項目化學習模式就是重要路徑之一。

一、 初中生數據觀念素養培育與項目化學習模式融合的必要性分析

（一）初中生數據觀念素養培育的邏輯初衷

有數據觀念的人，往往可以準確把握數據的意義，對數據隨機性的特點有清晰的了解，繼而依照問題的情境去收集數據、整理數據、分析數據，還會使用定量方法進行描述，研判事情發展規律和可能性。由此，從本質上去理解隨機現象，感知大數據時代數據分析能力的重要性，繼而慢慢形成科學態度和素養。對初中數學學科而言，應該將其作為學生數據觀念素養培育的重要平臺之一，這才符合《課程標準》對學生數學素養培育的訴求。

（二）項目化學習模式與初中生數據觀念素養培育的邏輯關系

項目化學習模式是指在學習過程中以項目為驅動，通過學生自主探究和協作交流，在解決問題的過程中學習問題背后的知識，形成解決問題的技能，并發展綜合能力。這種教學模式強調學生的主體作用，弱化教師的“教”，強化學生的“學”，引導學生以項目式學習案例和程序性知識為參考，實現變革性的以“學”為主的、真正屬于學生的項目式學習。因此，項目化學習模式是一種以學生為主體，以問題為導向，以項目為載體，以合作為基礎的教學模式。它可以幫助學生培養數據分析觀念和數學核心素養。在初中生數據觀念素養培育中，項目化學習模式可以促進學生對數據的分析、處理和應用能力的提升；同時，項目化學習模式也可以培養學生團隊協作、溝通交流等多方面的能力。

二、 初中生數據觀念培育下項目化學習模式使用案例

（一）實現教學核心知識的梳理，為項目學習奠基

為了更好地推動我國教育改革的進程，初中數學教師應該提高對培養學生數據分析觀念的重視程度，利用高效的教學策略，科學地開展教學。教師要以數據觀念培育為導向，實現項目化學習機制的構建。

首先，要懂得對教學核心知識進行梳理，為后續的項目化學習奠定良好的基礎。以初中“統計與概率”板塊教學為例，研判此板塊的《課程標準》要求，提煉核心知識點，找到可以使用到項目化學習的知識節點，將此作為項目化學習方案設計的出發點，由此實現教育教學內容的整合。對初中數學教師而言，在《課程標準》引導下，需要針對“統計與概率”專題知識點進行整理，牽涉的核心知識點有平均數、中位數、方差、頻數、簡單隨機抽樣、數據處理、扇形圖、折線圖、趨勢圖、簡單隨機事件、頻率和概率等。

其次，對上面提及核心知識點的發展歷程、形成過程進行情境預設。同時，還需要在上述核心知識點的基礎上，實現知識網絡的構建，這樣知識發展生產進入再創造的狀態，學生開始掌握新知識，實現認知結構的重塑，使其數學思維發展進入更加理想的狀態。例如，在函數教學中，教師就可以以問題的形式進行情境的創設。在實際進行教學的過程當中，教師在教學課件上呈現以下情境：“在我們的身邊，無論是哪個場所，只要用電都需要繳納電費。不過，電費的繳納標準也會存在一定的差異。如果可以控制在一定的范圍內，電價就比較便宜。如果超出范圍，也就會提高電價。之所以會設置這樣的標準，主要就是希望我們都可以節約資源。現在，請大家自主對相關項目進行設計，掌握身邊人的用電行為習慣，并且結合每月的消耗電量以及所支付的金額，對當地電費收費標準加以掌握。同時，以此為基準進行宣傳語的設計，帶領更多人合理用電。”在這一過程中，學生也就可以設置項目驅動的問題，對居民如何合理用電的方法加以探索。在實際進行項目化學習的過程中，學生可以選擇運用訪談或者調查問卷的形式，對人們的用電行為習慣加以掌握。學生通過調查不難發現實際問題，即對身邊人的用電量與繳費金額加以明確。同時，以一次函數中兩個數學變量對數學模型進行推導。之后，學生也就可以進行宣傳語的設計，即學生分析這次項目化學習的效果。在這樣的項目學習中，學生不僅能夠提高對一次函數知識點的了解，還會獲得主動學習能力的發展，也將會達到知識和核心素質的兼顧的目的，從而獲得數學建模和數據分析等能力的發展，滿足核心素養的培養標準。

（二）合理設定驅動性問題，提升項目參與度

實現數據觀念素養培育與項目化學習模式之間的整合，還需要在特定的項目情境中，設定驅動性的問題。當然這個驅動性問題必須是以數據觀念培育為目標的，在此基礎上實現對應核心知識系統的架構。

例如，在學習“統計與概率”知識時，可以從以下兩個角度：其一，依靠某個知識在整個知識系統中的聯系點，依靠創造性問題的設定，可以保證問題與項目不斷關聯起來；其二，將核心知識還原到現實情境中去，引導學生思考真實與知識之間的關聯，在生活場景下重新理解對應的統計與概率知識，實現問題情境的重塑，以提升認知。對初中數學教師而言，在實際驅動性問題設定的過程中，要保證問題的挑戰性，做到問題不要太難也不要太簡單，合理控制其難度即可。這樣才能夠進一步激發學生的學習興趣，讓他們進入持續性思考的狀態，并且由此貫穿整個項目化學習歷程，不同問題之間相互關聯，形成一個完整的問題鏈。由此，設定的問題如下：“如果你是經濟學家，要調查我國的GDP，對數據進行整理、分析。研究范圍可以以全國為對象，也可以以一些省份為對象，可以選擇不同的時間段，可以以改革開放之前，也可以以改革開放之后。”在這樣的問題情境中，學生需要弄清楚什么是GDP，針對GDP可以提出哪些實際問題；再去收集和整理相關的文獻資料，能夠結合公開的數據；最后進行分析、預測和專業性的解釋。

又如，在學習“隨機事件與概率”這一節課時，本節課的數學知識與學生的日常生活聯系密切。因此，教師在進行授課之前，可以先對本節課的教學內容進行全面系統的分析，然后充分考慮如何設計數據收集整理以及描述等各個教學環節。在能夠合理選取本節課的教學元素的基礎之上，融入日常化的教學元素，讓學生能夠處于熟悉的環境下。例如，教師可以讓學生思考：“在生活中哪些事件是隨機發生的，這些隨機發生的事件是否被稱為隨機事件？而與隨機事件相對應的哪些事件是每天必然會發生的？生活中的這些隨機事件發生的概率或者頻率是多少？”通過一系列貼近日常生活實際的問題，引發學生的思考，讓學生能夠對數據有更清晰的理解。在激發學生學習熱情以及學習興趣的同時，有效培養學生的數據分析觀念。

（三）秉持項目化學習理念，預設高階認知

項目化學習多數是依靠高階認知策略，去帶動低階認知的，由此要能夠在實際教學期間，秉持項目化學習理念，實現高階認知的預設。以初中數學“統計與概率”教學為例，教師可以積極采取如下的措施：其一，在創設現實生活情境的環節，巧妙運用高階認知策略，引導學生將自ktjMiCtXpgr37CRVcnkBLg==己掌握的數學知識，運用到現實問題分析中去；其二，在項目化學習方案設計環節，還會設定一些隱含的高階認知內容，有的會以驅動性問題的形式出現，有的會以學習成果的形式出現；其三，需要注意的是，在高階認知預設的環節，還需要處理好高階認知與低階認知之間的關系，建立良好的搭配和組合機制；其四，要能夠設定清晰的高階認知策略，這樣可以讓學生更好地理解基礎知識和技能，還可以為后續項目化學習進程的發展奠定良好的基礎。顯然，對本次“統計與概率”課程而言，項目學習的高階認知焦點放在了信息收集和處理能力提升上，能夠綜合使用函數知識、統計知識、經濟學知識去解決問題、分析問題；引導學生將數據分析建模研究成果使用到經濟發展和社會學實踐中去。

當然，在培養學生數據分析觀念的過程當中，教師應該重視自身的引導作用，引導學生利用不同的方法，并且從不同的角度對同一組數據進行橫向分析，縱向對比，幫助學生理解各類方法的適用范圍以及相關適用條件。確保學生能夠根據實際情形選擇恰當的數據分析方法，對收集到的數據進行分析和整理。例如，在學習“數據的波動程度”這一節課時，本節課的重點概念是平均數、極差、方差以及標準差等。這些數學概念較為相似，學生很容易產生混淆，所以教師先應該針對這幾個概念進行仔細講解，幫助學生進行辨析；然后，在此基礎之上幫助學生理解這幾個概念的適用范圍以及定義的差異性；再模擬幾個具體情境，讓學生根據這幾個概念的定義以及適用范圍進行選擇，從而確保學生真正理解相關概念的含義以及實際適用條件。

（四）合理安排實踐環節，鍛煉數據分析能力

學習不僅僅是為了收獲知識，也是為了利用知識更快速地解決問題。所有我們學習到的理論知識最終都會應用到實踐中。項目化學習的核心就是實踐任務，也就是說學生在完成實踐任務的過程中，可以更好地收集數據、分析數據、整理數據，實現多方面數據能力和素養的發展。因此，培養學生的數據分析觀念也是如此，教師在教學中可以適當地增添一些實踐分析機會，讓學生充分意識到數學知識的重要性。

以學習“統計與概率”為例，往往會牽涉很多的現實情境，教師需要對這些情境進行合理安排，最好以半成品的方式出現，讓學生親身經歷數據收集、數據整理、數據分析的歷程。在分析數據期間，教師要能夠學會放權，讓他們有充足的時間，在數據性問題解決的過程中，可以更好地體會知識、技能、態度，獲得立體感的體驗，這樣才能夠保證學生的數據分析和使用能力不斷發展。例如，學習“數據的集中趨勢”就是一次很好的實踐分析機會。教師可以先簡單地將本節課的教學重點以及教學內容向學生進行傳授，然后再讓學生進行自主討論，加深對本節課數學知識的理解。之后，教師可以根據學生的實際學習情況以及對知識的接受程度，發布一些與調查相關的實踐活動。教師可以讓學生以課堂當中的同學作為調查目標，收集課堂當中所有學生的鞋碼。調查的方式不限，可以采取調查問卷或者口頭調查的形式完成對相關數據的采集以及整理。要求學生要自主完成相關問卷的設計、實踐調查以及數據的收集和分析。在完成前期的準備工作之后，進行后期的數據分析工作，觀察數據的集中趨勢。所收集到的號碼主要集中在哪幾個號碼之間，并且分析原因。通過這次實踐機會能夠加深學生對相關數學知識的理解，同時也能夠鍛煉學生的統籌規劃能力以及數據分析能力，有助于培養綜合能力強的人才。如果在此期間牽涉一些合作性的任務，還可以鍛煉他們的數學交流能力和合作能力，這些都將為他們未來的持續發展奠定良好的基礎。對本次課程而言，學習實踐活動主要有小組合作探究GDP的相關問題、小組分工合作整理相關文獻，研究對應數據；結合數據，分享研究報告；總結小組的收獲。

（五）優化成果的展示環節，提升數據分析的成就感

基于數據觀念培育的項目學習任務完成之后，要求學生或者學生小組展示對應項目學習的成果，這些成果最好以公開展示的方式來處理。學生在設計階段，會做好規劃，并且預設對應成果應該有哪些內容，哪些是展示的重點，展示成果的最低標準應該達到什么狀態，以什么樣的方式來展示，如何將這樣的成果使用到現實生活中去。對初中數學“統計與概率”知識學習而言，成果的展示屬于核心內容，要能夠科學設定展示活動，優化展示過程，這樣才能夠將驅動性問題與展示行為關聯起來。對本次課程而言，公開成果主要牽涉如下內容：其一，完成GDP分析報告，界定重大成就；其二，小組可以派代表來分享自己小組的研究報告，探討研究的收獲，形成對應反思。

（六）調整學習評價，以評價促學習

在學生數據觀念培育導向下的項目學習活動的最后環節，要能夠切實地發揮評價的效能，改變以往分數定性評價模式，不要僅僅去關注學習目標，要能夠將評價的視角放在整個活動過程。在評價的過程中，最好可以使用多維度的評價理念，評價人可以是自己，可以是自己小組成員，可以是教師，評價中要去探討通過本次活動有哪些收獲，還存在哪些困惑，有什么建議，不斷記錄這些信息，在此基礎上去進行評價反饋。這樣的回顧才是有效的評價，才能夠引導學生的數據觀念培育進入更加理想的狀態。

詳細來講述：其一，從評價等級來看，主要可以將其歸結為高等級、較高等級、一般等級和較低等級；其二，從評價維度來看，主要可以從參與項目活動積極性維度，數據收集、數據統計、數據分析能力維度，與同學交流合作能力維度，感受數學美能力維度；其三，從活動記錄表維度來看，主要有：“本次項目學習中，你使用了哪些數學知識和哪些數學能力？請嘗試用文字去描述項目化活動的感受。本次項目學習中你的收獲有哪些？你的困惑有哪些？你的建議有哪些？”例如，在完成一次關于數據分析的課堂討論后，教師可以讓學生互相評價對方的觀點和論據，從而提高學生的批判性思維能力。此外，教師還應該關注學生在學習過程中的表現，如學習態度、學習方法等，從而更好地培養學生的數據分析觀念。例如，教師可以通過觀察學生在課堂討論中的表現，了解學生對數據分析的興趣和理解程度，從而針對性地進行教學調整。

三、 初中生數據觀念培育下項目化學習模式使用需注意的問題

隨著科技的飛速發展，數據已經成為我們生活中不可或缺的一部分。在教育領域，項目化學習作為一種新型的教學模式，旨在培養學生的數據觀念和實踐能力。上述基于學生數據觀念培育的項目化學習案例的探討，可以看出該教學模式的確可以在學生數據觀念培育中發揮積極效能，然而，在初中生數據觀念培育導向下項目化學習模式使用過程中，仍需注意以下幾個問題。

（一）注重學生興趣的培養

項目化學習的核心是讓學生在實際問題中應用所學知識，培養學生的實踐能力和創新精神。因此，教師在設計項目時，應充分考慮學生的興趣愛好，選擇與學生生活密切相關的課題，激發學生的學習興趣。例如，可以組織學生進行一次“城市交通狀況調查”，讓學生了解城市交通擁堵的原因及解決方案，從而提高學生的數據分析能力。當然，教師還可以設計家庭消費、社會就業問題、環保問題等統計方面問題，讓學生通過收集和分析數據來解決問題。教師還可以組織學生進行一次關于某集團學校初中部食堂飲食結構的調查，讓學生通過收集和分析數據來提出改進建議等，教師設計一系列具有實際應用價值的教學活動，有助于學生在實踐中培養數據分析觀念。

（二）合理設置項目目標

項目化學習的目標應該明確、具體，以便于學生明確學習方向。在設置項目目標時，教師應注意以下幾點：①目標要具有可實現性。避免設定過于宏大或不切實際的目標，以免影響學生的學習積極性。②目標要體現學科特點。結合學科知識體系，將目標與所學知識相結合，使學生在完成項目的過程中能夠鞏固所學知識。③目標要關注學生個體差異。根據學生的年齡、興趣和特長，合理設置項目目標，讓每個學生都能在項目中找到自己的價值。

以某市居民用水情況調查為例，項目目標為：通過實地調查和數據收集，了解某市居民的用水習慣和用水量；利用所學的統計知識，對收集到的數據進行整理和分析；根據數據分析結果，提出合理節水建議。具體的任務實施過程為：分組調查階段，將學生分為若干小組，每組負責調查一個社區或小區的居民用水情況。要求每個小組在規定的時間內完成調查任務。數據收集階段，各小組需要對所調查的居民進行訪談，記錄他們的用水習慣、用水量等信息。同時，還可以通過觀察家庭用水量等方式收集相關數據。數據整理階段，各小組將收集到的數據進行整理，包括數據的清洗、篩選、分類等操作。數據分析階段，各小組利用所學的統計知識，對整理好的數據進行分析，包括描述性統計分析、推論性統計分析等。結果展示階段，各小組將分析結果以報告的形式呈現給全體學生和教師。

（三）引導學生正確使用數據工具

在項目化學習過程中，學生需要運用各種數據工具進行數據分析。教師應引導學生學會正確使用這些工具，如Excel。同時，教師還應教導學生保護個人隱私，遵守網絡道德規范，確保數據安全。比如，初中數學教師可以讓計算機教師開展“Excel簡單數據分析工具的使用”專題學習課程，課程內容會牽涉Excel數據分析工具的基本操作、Excel數據分析工具在數學問題解決中的應用、Excel數據分析工具使用技巧。借助這樣的課程內容，讓初中生意識到在數學問題解決的過程中，也可以使用Excel數據分析工具，繼而將培養此方面的能力作為數學學習的目標之一。在此期間，講解Excel數據分析工具的基本操作，包括如何打開Excel軟件、如何創建工作表、如何輸入數據等。同時，講解Excel數據分析工具在初中數學中的應用，如何對數據進行描述和分析、如何繪制圖表等。通過一個實際案例，引導學生運用Excel數據分析工具進行數據處理和分析。例如，可以選取一道初中數學生活實際方面的應用題，要求學生使用Excel數據分析工具對數據進行處理和分析，并繪制出相應的圖表。讓學生自主選擇一個數據集，使用Excel數據分析工具進行數據處理和分析，并繪制出相應的圖表；同時，鼓勵學生分享自己的實踐經驗和體會。

（四）加強團隊協作能力的培養

項目化學習強調團隊合作，學生需要在團隊中分工合作，共同完成項目。教師應引導學生學會傾聽他人意見，尊重團隊成員，發揮團隊協作優勢。此外，教師還可以組織一些團隊活動，如小組討論、研討會等，以提高學生的團隊協作能力。也就是說，在數據分析類型項目任務完成的過程中，可以將整個項目拆解成不同的小任務，引導學生合理分工，有的負責進行數據分析基本概念的整理，有的負責數據的收集，有的負責數據的分析，有的負責數據分析報告，依靠這樣的方式每個人都能夠找到自己的學習目標。在此期間，要能夠選擇合適的項目負責人，處理好不同任務之間的關系，以及不同小組成員之間的關系，在某個組員遇到困難的時候，組長要能夠發動其他組員去提供幫助，站在團隊任務完成的大局上去思考問題，這樣才能夠保證初中生在數學數據分析項目活動中，實現團隊協作素養的鍛煉。

（五）注重項目成果的展示與評價

項目化學習的一個重要環節是成果展示與評價。教師應鼓勵學生充分展示項目的成果，如報告、PPT等。同時，教師還應根據學生的項目表現進行客觀評價，給予學生及時的反饋和指導。這樣既可以激發學生的學習動力，又有助于提高學生的自信心和自主學習能力。一般情況下，在此過程中展示的成果主要有數據收集和整理情況的展示，學生需要從各種來源收集數據，并進行整理和分類。

例如，可以收集班級成績、家庭收入、天氣數據等，并按照一定的標準進行分類。展示數據分析和可視化，學生需要使用Excel或其他數據分析工具對數據進行分析，并將結果以圖表等形式進行可視化展示。例如，可以繪制柱狀圖、折線圖、餅圖等，以便更好地理解數據的分布和趨勢。展示結果解釋和結論推斷，學生需要根據數據分析結果，進行結果解釋和結論推斷。例如，可以根據班級成績的統計結果，分析學生的學習情況和存在的問題，并提出相應的改進措施。最后是報告撰寫和展示，學生需要將數據分析結果撰寫成報告，并進行展示。例如，可以制作PPT或海報等形式的展示材料，向觀眾介紹數據分析的過程和結果。

四、 結論

綜上所述，在初中數學教學改革期間，教師要能夠在理解《課程標準》的基礎上，關注學生數學核心素養的培育，將此宏觀目標進行細化，其中任務之一就是實現學生數據觀念的培育。教師通過更新教學內容、創新教學方法和改革評價方式等策略，可以有效地培養學生的數據分析觀念，這對提高學生的綜合素質和適應社會需求具有重要意義。為此，初中數學教師可以嘗試將項目學習模式引入其中，創設項目學習情境，優化項目學習內容和方式，調整項目學習步驟，繼而保證項目學習的綜合效益可以不斷展現出來。

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作者簡介：陳訓育（1980～），男，漢族，福建福清人，福建省福清市一都初級中學，研究方向：初中數學教學。