新一輪的初中數學教學改革中,初中數學教師要在核心素養培育理論的引導下,切實實現數學教學思維的轉變,在此期間必須關注學生數據觀念的培育,這將為學生多方面數學核心素養的培育奠定良好的基礎。隨著信息技術的飛速發展,數據已經成為現代社會的一種重要資源。在初中數學教學中,培養學生的數據觀念顯得尤為重要。數據觀念不僅關乎學生對數學知識的理解和運用,更是培養學生創新思維、解決問題能力的關鍵因素。然而,在當前初中數學教學中,學生數據觀念的培養尚存在一定的問題和不足。文章將從核心素養培育的視角出發,對初中數學教學中數據觀念培育的內涵進行解析,倡導在此期間關注數據分析情境的創設,引入真實數據分析案例,積極開展數據分析實踐活動,教導學生使用數據分析方法,據此使得學生數據觀念培育進入到更加理想的狀態。
一、初中數學教學中數據觀念培育的內涵解析
數學是一門抽象而又實用的學科,其中數據觀念是數學學習中的重要內容,它培育了學生的數據思維能力和數學思維能力。數據觀念培育的內涵包括以下幾個方面的內容:
首先,數據觀念是指學生對于各種數據的感知、理解和認識。它能幫助學生正確理解數據的真實意義和背后的規律,使學生能夠對數據進行分析和應用,提升學生的數據分析能力。數據觀念的培育涉及數據的搜集、整理、描述、比較、分析等方面的能力。其次,數據觀念培育包括學生對數據的理解和利用。在學生的數學學習過程中,他們將接觸大量的數據信息,通過這些數據信息的學習,學生將建立起對于數據的理解和利用能力。例如,學生要學會通過統計圖表來描述和分析數據信息,通過概率計算來說明事件發生的可能性等。再次,數據觀念培育還包括學生對于數據背后的數學概念和方法的理解。學生通過分析和利用數據,能夠感受到數學概念和方法在實踐中的應用價值,從而提高對數學概念和方法的理解和掌握程度。數據觀念的培育幫助學生在數學學習中形成具體到抽象的思維,從而提升數學解決問題的能力。最后,數據觀念培育還可以培養學生的創新思維能力。數據的應用需要學生進行自主思考和探索,并將所學的數學知識與實際問題相結合,提出自己獨立的解決方案。通過對數據進行分析和數據規律的發現,學生的創新思維能力得到了鍛煉和提升。
二、核心素養下初中數學教學中學生數據觀念培育策略
授人以魚不如授人以漁。所有教學技巧最終都是為了教學服務。因此,教師在進行教學的過程當中應該充分重視對同學學習技巧以及學習思維的培養。在培養同學們數據分析觀念的過程當中,教師應該重視自身的引導作用,引導同學們利用不同的方法,并且從不同的角度對同一組數據進行橫向分析、縱向對比,幫助同學們理解各類方法的適用范圍以及相關適用條件。
(一)實現數據分析情境的創設
數據分析是一種通過收集、處理和解釋數據來提取有用信息的過程。在教學中,通過數據分析可以更好地理解學生的學習情況,為調整教學策略提供依據。例如,以七年級上冊的“有理數的加減法”教學為例,探討如何利用數據分析情境來改善教學效果。
首先,為了分析學生的學習情況,可以采集一組學生在有理數加減法知識掌握程度上的測試數據。可以設計一份60分的測試題,包括加法和減法的不同類型題目,如有整數與整數相加、有整數與自然數相加、有整數間相減等題型。測試可以在學生學習該知識點后進行。測試后,將學生的得分數據整理成表格,方便后續的數據分析。根據學生的得分情況進行數據的統計和分析。從整體上考查加法與減法的掌握情況。例如,計算整體的平均分、最高分和最低分,以此評估學生在這個階段上的整體水平。
其次,按照題目的類型或難度進行數據切片分析。例如,將題目按照加法和減法劃分,對每種題型的學生表現進行統計。此外,也可以將不同難度題目劃分出來,如簡單題、中等題和困難題,然后進行分析,進一步分析學生在不同難度上的掌握程度。每個切片的分析可以采用百分比或平均分統計,以及畫出柱狀圖或餅圖來更直觀地呈現數據。進一步,將數據與教學指導做關聯分析。可以根據學生的得分情況,對教學質量和教學策略進行評估。例如,對于學好加法的學生,可以考慮進一步拓展知識,引入更復雜的題目;而對于掌握相對較差的學生,可以重點關注他們的問題,重新復習和強化。
最后,根據數據分析情境中的結果,可以制訂相應的行動計劃。例如,針對掌握較好的學生,可以提供一些更有挑戰性的拓展題目;對于掌握較差的學生,需要有針對性地設計一些教學輔導活動,強化基礎知識。同時,還可以用數據反饋給學生,讓學生了解自己的進步與不足,激勵學生持續學習。因此,通過數據分析情境的創設,教師可以更好地了解學生的學習情況,并做出相應的教學調整。數據分析能夠提供客觀、準確的信息,為教師制定科學的教學策略提供支持,從而提高教學效果。這一分析方法對于七年級上冊的“有理數的加減法”教學同樣適用,有助于促進學生的學習進步。
(二)積極引入真實的數據分析案例
在初中數學教學中,數據分析案例的引入對于提高學生的數據觀念和培養學生的實際應用能力意義重大。以七年級上冊“無限循環小數化分數”教學為例,探討如何積極引入真實的數據分析案例,以提高學生的學習興趣和教學效果。
首先,通過引入生活中的實際問題,讓學生了解到數據分析在實際生活中的應用。例如,在教授“無限循環小數化分數”這一知識點時,教師可以設計一個實際問題:“某方便面經銷商開展有獎兌換活動,憑3張有獎卡片可兌換一包方便面。1張卡片相當于多少包方便面?”通過這個問題,學生可以了解到如何將無限循環小數化為分數。
其次,借助網絡資源,引入一些與課程內容相關的數據分析案例。在講解有限小數與無限循環小數之間的轉換時,教師可以引導學生查閱中國知網等權威數據庫中的相關論文,讓學生了解數據分析在各個領域的應用。此外,教師還可鼓勵學生參加一些數據分析比賽,如全國青少年數學創新大賽等,以此提高學生的數據分析能力和實踐能力。
再次,將實際案例與教學內容相結合,讓學生在解決問題的過程中學習數據分析方法。例如,每年學校學生都參與校內體育健康檢測,教師提供一份班級學生的體育健康檢測數據,讓學生針對這份體育健康檢測數據進行分析,請班級學生針對數據提出一些身體鍛煉的建議。
最后,通過小組合作的方式,讓學生共同分析一些真實的數據分析案例。例如,在教授“概率”的知識點時,教師可以將學生分成若干小組,每個小組需要選取一個與概率相關的實際問題進行分析。通過這種方式,學生可以在討論和合作的過程中提高自己的數據分析能力,同時加深對課程內容的理解。可以說,在初中數學教學中,教師應積極引入真實的數據分析案例,以激發學生的學習興趣和提高教學效果。通過結合實際問題、利用網絡資源、結合教學內容以及小組合作等方式,教師可以幫助學生更好地理解和掌握數據分析方法,培養學生的數據觀念和實際應用能力。
(三)保證學生進入到數據分析方法使用狀態
在七八年級四個學期的學習中,學生學習了很多代數相關數學知識,其中包括有理數的概念和運算。為了確保學生能夠進入數據分析方法的使用狀態,這里以“為什么根號2不是有理數”這個例子進行詳細介紹。
第一部分:了解有理數的定義和特點。學生需要了解有理數的定義和特點。有理數是可以表示為兩個整數的比的數,即可以表示為分數形式。有理數有正負之分,包括整數、分數、循環小數和有限小數。第二部分:引入“根號”概念與認識。在學生已經熟悉有理數的基礎上,引入“根號”概念。根號表示數學中的運算,表示求對于某個數的平方根。介紹是什么,即的平方根。第三部分:證明不是有理數。為了證明不是有理數,可以采用反證法。假設是有理數,即可以表示為分數的形式,其中a和b均為整數。根據定義和特點,這樣的分數可以約分,且a和b沒有公共的因數。通過求解等式=來推導出一個矛盾。為此,將兩邊平方:,最后得到式子為;
觀察上式,發現a2是一個偶數(因為它等于2的倍數),那么a也必然是個偶數。令a=2m(其中m為整數),代入上式中得到如下結果,b2=2m2;再觀察上式,發現b2也是一個偶數,那么b也必然是個偶數。然而,這與假設矛盾,因為假設a和b沒有公共的因數,但是它們都是偶數,所以它們至少有公共因數2。因此,證明了不是有理數。第四部分:相關概念的應用和學生思考。在學生已經理解了不是有理數的證明過程后,可以讓學生進一步思考并應用這些概念。可以說,這里通過引導學生探索并理解“為什么不是有理數”這個問題,可以激發學生對數學理解和應用的興趣。同時,學生也能夠從中獲得運用數據分析方法的經驗,培養數據分析思維,更好地理解數學的本質和應用的廣度。這將為學生打開數學的大門,為他們之后的學習鋪設堅實的基礎。
(四)切實開展數據分析實踐活動
數據分析實踐是培養學生數據思維和數據素養的重要途徑,通過實際的數據分析案例,學生能夠更好地理解和運用所學數學知識。例如,以七年級下冊的“用經緯度去表示地理位置”這一教學內容為例,介紹相關的數據分析實踐活動。
在這個實踐活動中,首先要介紹什么是經緯度、為什么需要使用經緯度去表示地理位置。其次,可以帶領學生開展一些有趣的實踐活動,如利用經緯度找到一些具體的地理位置,求解某個地方的經緯度等。這些實踐活動能讓學生親自動手操作,提高他們的實際應用能力。再次,引導學生分析并總結這些實踐活動中的數據。例如,學生可以通過觀察各地經緯度的變化規律,探究不同地區的地理位置特點。同時,制作圖表來展示這些數據,如制作地圖展示不同地區的經緯度分布情況,以及經度和緯度之間可能存在的關系。通過這樣的數據分析,學生能夠更好地理解地理位置的信息,同時培養他們的數據思維和分析能力。最后,在實踐活動的過程中,引導學生提出一些問題,如:“一個地方的經緯度是否會隨著時間變化?經緯度的值能否超過一定范圍?”學生可以通過觀察和收集數據來回答這些問題。例如,學生可以選擇一個地標性建筑,觀察并記錄其經緯度在一段時間內是否有變化。通過問題探究,學生可以更深入地理解經緯度的特性和規律。此外,在實踐活動的總結中,教師可以給學生提供一些拓展思考的方向。例如,他們可以探究天氣和經緯度之間的關系,或者與經緯度相關的其他領域知識。這樣的拓展思考可以培養學生的創新思維和問題解決能力,也有助于學生更深入地理解數學知識。
通過以上實踐活動,學生將能更好地理解經緯度表示地理位置的概念,并且能夠運用所學知識進行數據分析和解決實際問題。這樣的數據分析實踐活動不僅能加深學生對數學知識的理解,還能培養學生的實踐能力和探究精神。
三、核心素養下初中數學教學中學生數據觀念培育的注意事項
其一,激發學生的興趣。在數據觀念培育過程中,激發學生的興趣是首要任務。教師可以運用生活化的案例引導學生發現數據,如調查同學們的身高、體重,統計食堂不同菜品的銷量,分析班級學生喜歡某項運動項目的統計數據等。例如,2024年福建中考數學第三題,試題引用《人民日報》3月12日報紙新聞,即世界知識產權組織近日公布的數據顯示,全球國際專利申請總量為27.26萬件,中國申請量為69610件;又如,2024年福建中考數學第八題是以我國國民經濟數據為背景,將2024年第一季度社會消費品零售總額數據提供給考生。這兩道題目直接將數學知識與學生的實際生活相結合,促使學生更主動地參與數據觀念培養。教師還可以要求學生記錄自己一周的日常消費,并以圖表的形式展示。通過對各項支出數據的觀察與分析,學生可以了解自己的消費行為,并對未來的理財規劃提出建議。
其二,實際操作與情境模擬。在培養學生的數據觀念時,教師需要為學生提供實際操作和情境模擬的機會。教師可以引導學生參與真實的數據收集工作,如通過問卷調查收集數據,或是利用實驗室設備進行測量和觀察,讓學生能夠親自接觸到數據的來源和獲得過程,從而更真切地理解數據的含義。教師可以組織學生進行體溫檢測實驗,在不同環境下測量并記錄體溫,再通過統計圖表分析影響因素。通過這樣的實際操作,學生可以學習如何收集和整理數據,并初步理解變量與因果關系。
其三,多樣化表達形式。在數據觀念培育中,教師應鼓勵學生運用多樣化的表達形式展示數據。除了常見的表格和圖表外,還應鼓勵學生運用文字描述、圖片、動畫等方式來展示和闡釋數據。例如,2024年福建中考數學第十三題為學生安全防范意識方面的數據統計,采用條形柱狀圖形式呈現給考生。這樣可以培養學生的信息表達能力,同時也能夠從不同角度更深入地理解和分析數據。
四、結語
綜上所述,核心素養培育背景下,在初中數學教學中培養學生的數據觀念至關重要。數據觀念是指學生對數據的收集、整理、分析和應用的理解和能力,是數學學科中不可或缺的基礎。數據觀念的培養可以幫助學生發展邏輯思維和解決問題的能力。通過對數據的收集和整理,學生可以感知到信息之間的聯系與規律,并通過分析與運算發掘出問題的本質。此外,數據觀念的培養也有助于提升學生的信息素養和創新思維能力。在大數據時代,學會有效地管理和利用數據成為求職創業的重要能力。