
一.概念描述
现代数学:数据分析观念的内涵,主要包括通过数据收集和分析提取信息,通过数据体会随机性,利用数据解决问题。前两者更加指向统计过程和统计方法自身,后者则更加指向运用统计解决问题。
小学数学:2011版《课标》指出,了解在现实生活中有许多问题应当先做调查研究,收集数据,通过分析做出判断,体会数据中蕴含着信息;了解对于同样的数据可以有多种分析的方法,需要根据问题的背景选择合适的方法;通过数据分析体验随机性,一方面对于同样的事情每次收集到的数据可能不同,另一方面只要有足够的数据就可能从中发现规律。数据分析是统计的核心。
二.概念解读
2011版《课标》对数据分析观念的表述,点明了两层意思,第一,点明了统计的核心是数据分析。第二,点明了数据分析观念的三个重要方面的要求:体会数据中蕴含着信息;根据问题的背景选择合适的方法:通过数据分析体验随机性。这三个方面也正体现了统计与概率独特的思维方法。
数据分析观念包括以下几个方面。
①数据意识。即当你遇到一个问题的时候,你能想到用数据帮你解决问题。比如,班里要组织开展联欢会,这就需要买些水果,买什么样的水果呢?有的孩子会说买苹果,有的孩子会说买梨,他们没有统计的数据意识;但随着年龄的增长,大家在一起讨论后发现,要使买的水果得到很多人的喜欢,那我们必须去收集数据。这实际上就是培养学生的一种数据意识,是小学阶段统计学的最核心的问题,也就是我们不期望学生掌握多少种方法,但是他要有这样的想法,遇到这样的问题能想到去调查、能想到用数据说话,这一点非常重要。这也就是数据分析观念的第一点:数据意识。
②体会到数据中是蕴含着信息的,能从中提取信息能为我们解决问题提供决策依据。
③数据的随机性。数据的随机性主要有两层含义:一方面对于同样的事情每次收集到的数据可能会是不同的;另一方面只要有足够的数据就可能从中发现规律。比如对掷硬币的问题,在统计上就会这样设计实验:先让学生多次掷硬币,计算出现正面的比例(频率),然后用频率来估计出现正面的可能性是多大。如果这个可能性接近二分之一的话,就推断掷硬币出现正反面的概率大概是一样的,这是统计的思想。
三.教学建议
数据分析观念就是让学生体会到数据是蕴含信息的,信息是可以被人提取的,最终信息是为人们服务的,所以我们应该从小培养学生的数据分析观念。
(1)设计问题情境使学生体会需要收集数据
要使学生接受统计特有的观念,最有效的方法是让他们真正投入产生和发展统计观念的全过程。因此,教学中应注重设计贴近学生生活的情境,使他们经历收集数据、整理数据和分析数据的过程,逐步形成统计意识。
例如,柏继明老师在教学一年级“统计”时,引领学生经历了统计喜欢吃哪种蔬菜的学生最多的数据得出的过程。具体做法是:有西红柿、茄子、菠菜、菜花四种蔬菜,让学生先每人选择一种最喜欢吃的,再利用现场站队的方法分类,然后数各队的人数,最后填入统计表。即先让学生站队,再把排队的过程在多媒体上演示,然后抽象出数学条形统计图——让学生经历统计图的形成过程,最后回顾这一学习过程,总结出统计方法:分类一统计一填表一检验一提出数学问题。这就让学生经历了统计的全过程。而人类发现统计知识的过程是什么样的,我们就应该引导学生重走一遍。
(2)分析数据能帮助人们解决什么问题
如果没有好的问题情境,或者说设置的情境是个很平常的情境,在数据收集完了以后可以讨论,收集的这些数据能帮助我们做什么,让学生体会分析数据的作用。
下面我们来看一个案例:组织学生调查班级同学的身高情况。这是个很平常的情境。教师便可在学生把数据调查出来进行分析以后问:看到这些身高的数据,想一想它们能帮助我们解决什么问题?有三个很有代表性的回答---生1:我可以了解我们班同学的身高情况,从而知道我自己的身高在班内处于什么情况。生2:我们班有8岁的、有9岁的,我今年8岁,看到9岁同学的身高我可以预测一下我到9岁时大概有多高。生3:学校可以根据我们班的身高情况确定我们的课桌椅的高度。
这个案例跟前面的案例不同,它也有情境,但它的这个情境非常重视数据分析以后让学生讨论的环节---我们收集的数据到底能帮我们解决什么问题?这也是如何培养学生的数据分析观念的策略之一。
四.推荐阅读
《基本概念与运算法则---小学数学教学中的核心问题》(史宁中,高等教育出版社,2013)
该书第四部分从为什么要强调数据分析观念和小学阶段对数据分析观念的具体要求等方面进行了阐述。