小學數學教學培養學生數據素養的有效途徑

【摘 要】從小學開始培養數據意識、用數據說話的習慣對于學生的成長和發展具有重要意義。文章從學習內容、學習方法、工具應用、技能訓練四個方面提出在小學數學教學中培養學生數據素養的有效途徑。跨學科融合的培養數據素養的項目式學習模式、數字化工具的開發及應用，能夠有效地解決小學數學數據素養培養中的痛點和難點問題。

【關鍵詞】數據素養 項目化學習 數據可視化

在信息化社會，數據素養已經成為一種基本能力。對于小學生來說，培養數據素養不僅可以提高他們的數學能力，還可以幫助他們更好地理解和適應社會。然而，目前，小學數學教學中對數據素養的培養并沒有形成一個完整的體系，往往只是作為數學知識的一部分進行教授，缺乏系統性和連貫性。在教學過程中，教師往往過于注重理論知識的傳授，而忽視了數據素養的實踐性，導致學生在學習過程中缺乏實際操作的機會。

數據素養是數學能力的重要組成部分，數據素養需要學生進行邏輯推理和分析，這有助于培養他們的邏輯思維能力。如何在小學數學教學中有效地培養學生的數據素養，幫助他們更好地適應大數據時代的發展需求，是當前教育工作者面臨的一個重要問題。

一、開展項目化學習，養成用數據說話的習慣

項目化學習是一種以學生為中心，強調實踐、探究和合作的學習方式，具有綜合性、情境性、評價多樣性等特點，這些特點使得它在小學生數據培養方面具有獨特性和切合性。

在項目化學習中，數據分析作為一種重要的工具，可以幫助學生更好地完成任務，從而提高學習效果。通過數據分析，并用可視化工具呈現，學生可以更加客觀、準確地評價項目的優劣，從而為項目的優化提供依據。因此，培養學生用數據說話的習慣，對提高學生的綜合素質具有重要意義。教學中以“超市購物之旅”作為數學項目進行數據意識養成訓練，見圖1。

開展項目化學習，培養用數據說話的習慣策略如下：

（一）設計以數據為核心的項目任務

教師在設計項目任務時，應充分考慮數據的收集、整理和分析，讓學生在完成任務的過程中自然地接觸到數據分析。例如，教師可以組織學生進行一次“超市購物之旅”，讓學生在購物過程中學會計算價格、比較商品、計算折扣等數學知識。在這個過程中，學生需要收集各種數據，如商品的價格、折扣信息等，并用這些數據來分析和解決問題。

（二）引導學生關注數據的價值

教師應引導學生認識到數據的重要性，讓學生明白數據不僅是一堆數字，而且蘊含著豐富的信息和價值。

（三）教授數據分析的基本方法和技巧

教師應教學生收集、整理和分析數據的方法，讓學生掌握數據分析的基本方法和技巧。例如，在“超市購物之旅”項目中，教師可以要求學生記錄下每件商品的價格、折扣信息等，并計算出實際支付的金額。然后，教師可以引導學生對這些數據進行分析，如哪種商品的價格最高、哪種商品的折扣最大等。通過這樣的數據分析，學生可以更好地理解數學知識，并養成用數據說話的習慣。

（四）創設實踐場景，讓學生體驗數據分析的過程

教師可以通過組織實踐活動，讓學生在實際操作中體驗數據分析的過程，培養學生的數據分析能力。

（五）鼓勵學生用數據說話

教師應鼓勵學生在項目匯報、討論等環節用數據來支持自己的觀點，培養學生用數據說話的習慣。

設計有趣的數學項目，可以讓學生在實際操作中感受到數學的魅力，發展學生的數據意識。項目中以驅動問題為引導，通過調查、觀察等方式獲取數據，并對其分析解釋，學生會被要求基于收集到的數據作出決策，即他們需要根據數據結果來選擇最優問題解決方案，各小組以數據報告為依據，進行方案競標（游戲）活動，通過競爭的方式提高學生的數據分析和解釋能力。在項目完成后，教師要引導學生反思與總結。學生可以從幾個方面進行思考：項目的目標是否達成？在項目過程中遇到了哪些困難？如何解決這些困難？通過這樣的反思與總結，學生可以更好地認識到數據在解決問題中的重要作用，從而更加重視用數據說話。

二、創設真實情境，發展數據獲取能力

在小學數學教學中，創設真實情境是發展學生數據獲取能力的有效方法。將數學知識與實際生活情境相結合，可以讓學生在親身經歷中感受數據的意義和價值，提升獲取數據的有效性。

首先，教師可以引導學生從實際生活中尋找數據。例如，在教學統計學相關知識時，教師可以讓學生記錄電表、水表度數來統計家庭每月的用電量、用水量等數據，或是直接記錄班級垃圾桶中飲料瓶信息來統計學生喝飲料行為習慣等數據。通過親身參與數據收集的過程，學生能夠理解數據的來源和意義，提高對數據的敏感度。教學中筆者創設了一個情境，學生需要決定如何分配學校的預算來改善學習環境。他們被要求收集和分析數據并作出決策，見表1。

通過基于收集到的數據作出決策，學生能夠更加客觀地了解學校的問題和需求，并選擇最佳的解決方案來改善學習環境。

其次，教師可以創設模擬真實情境的數據故事教學活動。例如，在教學加減法時，教師可以創設超市購物情境，讓學生扮演顧客和收銀員，通過購買商品和結算的過程來學習加減法。在這個過程中，學生需要處理各種數據，如商品價格、找零等，從而鍛煉數據獲取和處理能力。

最后，教師還可以利用信息技術手段創設真實情境。例如，在教學幾何圖形時，教師可以利用三維建模軟件展示立體圖形，讓學生從不同角度觀察圖形，并測量相關數據。通過這種方式，學生能夠更加直觀地理解圖形特點和相關數據，提高數據分析和應用能力。

三、善用數字工具，提高數據處理能力

數字工具具有直觀、形象的特點，可以幫助學生更好地理解數據和處理數據。善用數字工具可以有效提高小學生的數據處理能力。

1.制作并使用數據圖表和圖形：讓學生收集一組數據，如家庭成員的年齡、身高或體重等，并使用電子表格軟件創建一個數據圖表。學生可以選擇柱狀圖、折線圖或餅圖等不同的圖表類型，以直觀地展示數據。

2.數據可視化工具：讓學生選擇一個感興趣的主題，如天氣、人口增長或動物遷徙等，并使用數據可視化工具創建一個交互式的數據可視化儀表板。學生可以通過這個儀表板展示和解釋他們的數據。

3.數據調查工具：讓學生設計一個數據調查問卷，并使用在線調查工具，如問卷量表等收集數據。學生可以詢問同學或家人的興趣、喜好或意見，并將收集到的數據整理和分析。

4.身邊數碼工具：使用數碼工具進行測量和制圖。在學習測量和制圖時，學生可以使用數碼工具（如AR尺子、量角器等）進行測量和制圖。如學生可以通過測量校園內建筑物的高度、寬度等數據，制作一幅校園平面圖。

通過這些具體實例和做法，學生可以學會收集、整理和分析數據，并運用數字工具將數據可視化來呈現。這將幫助他們培養數據處理能力、邏輯思維和溝通能力，為未來的學習和職業發展打下堅實的基礎。

四、利用數字概念轉換，加強數據應用技能

將數據進行概念轉換是一項常見的數據應用技能，它可以對原始數據進行抽象和轉化，使其更好地滿足分析需求。具體而言，將數據進行概念轉換通常涉及以下兩種情況：

（一）將數據轉換成更有意義的概念

通過數據發掘和統計分析等技術，可以將原始數據轉化為更高級別的概念或特征，從而更好地理解數據和問題本質。例如，在“超市購物之旅”項目中可以將用戶的購買行為轉換為購買意向或購買偏好等概念，以便更好地預測用戶的需求和行為。

（二）將數據轉換成更具體的概念

有時為了更好地解釋和分析數據，需要將抽象的概念轉換為更具體的指標或變量。例如，可以將滿意度調查中的“非常滿意”“滿意”“不滿意”等抽象評價轉換為具體的數值或等級，以便進行更精確的分析和比較。

總之，將數據進行概念轉換是數據應用中非常重要的一環，它可以幫助學生更好地理解數據的意義和價值，為決策提供更有力的支持。

那么，如何引導學生理解和學會數據的概念轉換？來看具體實例：

生活中，當我們需要吃飯時，通常會說“給我來一碗飯”，而不會說“給我來150克的飯”。在這里，150克是一個實際數據，但是難以感知，所以用一碗的概念來轉換。

同樣將數據可視化，有時需要對數據進行概念轉換，可加深學生對數據的感知。常用方法有對比和比喻。

在小學數學教學中，使用對比法進行數據概念轉換的場景有很多。圖形轉換與數量對比（如比較兩片葉子面積大小）、單位轉換與數量對比（如比較1米和100厘米的長度）、數值轉換與數量對比（如比較和 "的大小）、實際情境中的數量對比（如比較兩件商品的價格）等都屬于這一類型。

還可以使用比喻進行數據概念轉換。一度電就是一臺功率為1000W的電器工作1小時所消耗的電能，小學生難以理解，這時可用比喻來進行概念轉換：節約1度電相當于讓節能燈連續點亮100個小時，讓電視連續播放10小時。

此外，通過開展跨學科實踐，也是一條培養學生數據素養的有效途徑，它不僅可以擴大數據交流空間，而且能擴大學生對數學的應用和理解范圍，同時促進不同學科之間的交流和合作。這樣的實踐不僅能夠提高學生的學習興趣和動力，還能夠培養他們的綜合能力和創新思維。

在小學數學教學中，培養學生的數據素養是一項重要的任務。通過整合數學和各學科課程、創設情境、利用數字化教學資源和開展數據素養的實踐活動，可以有效地培養學生的數據素養，從而提高他們的數學能力、邏輯思維能力和社會實踐能力。

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