呂敏 夏俊
“統(tǒng)計(jì)與概率”的內(nèi)容在《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2011年版)》中作了較大調(diào)整,學(xué)習(xí)層次性更加明確,也更加強(qiáng)調(diào)了培養(yǎng)學(xué)生數(shù)據(jù)分析觀念的重要性。細(xì)細(xì)品味,該板塊內(nèi)容對(duì)學(xué)生數(shù)學(xué)能力的全面發(fā)展具有重要意義,它帶給學(xué)生應(yīng)對(duì)數(shù)據(jù)時(shí)的一種態(tài)度與策略,帶給學(xué)生一種更加寬廣的思考方式,而這一切都基于數(shù)據(jù)分析觀念的養(yǎng)成。
但是,在統(tǒng)計(jì)圖教學(xué)中又如何具體開展數(shù)據(jù)分析呢?在具體的課堂中學(xué)生分析數(shù)據(jù)的現(xiàn)狀又是怎樣呢?本文筆者通過對(duì)一道習(xí)題的深入分析、思考,總結(jié)數(shù)據(jù)分析觀念養(yǎng)成的具體策略與途徑。
一、習(xí)題呈現(xiàn)
四年級(jí)下學(xué)生在學(xué)習(xí)了“單式折線統(tǒng)計(jì)圖”后有這樣的一道習(xí)題。
下面是一種糖果幾年來各個(gè)月份的批發(fā)價(jià)統(tǒng)計(jì)情況。
問題:
(1)從統(tǒng)計(jì)圖中可以看出,( ? ?)年( ? ?)月的批發(fā)價(jià)最高,( ? ?)年( ? ?)月的批發(fā)價(jià)最低。
(2)從統(tǒng)計(jì)圖中,你還發(fā)現(xiàn)了哪些信息?
(3)如果你是超市經(jīng)理,2011年哪個(gè)月應(yīng)該多進(jìn)貨,為什么?
問題(1)學(xué)生的錯(cuò)誤率較低,答案也較統(tǒng)一。問題(2)(3)學(xué)生的解答可謂是五花八門,這也引引起了筆者的關(guān)注,現(xiàn)整理如下:
第(2)
小題 學(xué)生答案分類 詳述 百分比
直接看到的信息 只關(guān)注看到的信息 2009年4月和2011年6月批發(fā)價(jià)相同。
2009年12月與2008年2月一樣。
2008年4、6月批發(fā)價(jià)一樣。
2011年6月份的批發(fā)價(jià)是3元/千克 59.3%
經(jīng)過簡單推理得到的信息 關(guān)注數(shù)據(jù)的比較 2008~2011年最便宜和最昂貴的糖果的錢相差2.8元。
2008年批發(fā)價(jià)最高。
2008年糖果批發(fā)總價(jià)比2009、2010年的高。 15.3%
關(guān)注整體的變化 從2008年2月到2011年6月總體呈下降趨勢(shì)。
2008年12月到2009年6月下降得最快。 18.6%
其他 6.8%
第(3)小題 學(xué)生答案分類 詳述 百分比
預(yù)測(cè)或解釋根據(jù)不足 數(shù)據(jù)中蘊(yùn)含的信息未完全讀懂 12月,因12月每年批發(fā)價(jià)都很高。
12月,因?yàn)閺纳厦?008年、2009年和2010年的銷售量看12月都是銷售最多的。
因?yàn)閺纳厦娼y(tǒng)計(jì)圖來看,12月都是最多的。
2月,因批發(fā)價(jià)高,4月的話很快會(huì)跌下去。
因?yàn)?月賣的糖果多。 44.1%
不分析數(shù)據(jù),單憑經(jīng)驗(yàn) 2011年12月份應(yīng)該多進(jìn)貨,因?yàn)?2月份正好要過年了,所以買糖的人會(huì)很多。 22.0%
在理解數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上的預(yù)測(cè) 觀察、比較,但以生活經(jīng)驗(yàn)為主 2011年6月應(yīng)該多進(jìn)貨,因?yàn)樘枪@個(gè)月批發(fā)價(jià)比前兩個(gè)月便宜。
6月應(yīng)該多進(jìn)貨,因?yàn)橘I的人最多。
因?yàn)?月份的時(shí)候價(jià)格便宜。
因?yàn)槟菚r(shí)糖果價(jià)最便宜,而且6月有兒童節(jié),很多小朋友會(huì)去買。 15.3%
通過觀察、比較、分析后的預(yù)測(cè) 10月,因?yàn)?0月批發(fā)價(jià)在一年中是最便宜的。
10月,每年的10月糖果價(jià)是最低的。 18.6%
二、追蹤成因
針對(duì)第(2)小題,在發(fā)現(xiàn)信息的過程中,學(xué)生的回答其實(shí)都無關(guān)對(duì)錯(cuò),這是由統(tǒng)計(jì)教學(xué)中問題的開放性決定的,學(xué)生切入點(diǎn)的不一致直接產(chǎn)生多樣化的觀察結(jié)果。
細(xì)細(xì)思考學(xué)生選取的“切入點(diǎn)”,我們能大致發(fā)現(xiàn)學(xué)生觀察的結(jié)果可分為三大類,即“只關(guān)注看到的信息”“關(guān)注數(shù)據(jù)的比較”“關(guān)注整體的變化”,其中關(guān)注直接看到的信息的同學(xué)占了大多數(shù)(59.3%)。經(jīng)訪談,筆者驚訝地發(fā)現(xiàn),很多學(xué)生針對(duì)“發(fā)現(xiàn)了哪些信息”這個(gè)問題時(shí),長期以來視野比較狹窄,有相當(dāng)部分的學(xué)生從未想到過要從“數(shù)據(jù)的比較”和“數(shù)據(jù)的整體變化情況”這樣的角度去看待數(shù)據(jù)。
“統(tǒng)計(jì)與概率”教學(xué)幾乎每一學(xué)年都有,從最初的象形統(tǒng)計(jì)圖,到條形統(tǒng)計(jì)圖,再到折線統(tǒng)計(jì)圖、扇形統(tǒng)計(jì)圖,為什么還有這么多學(xué)生在得到信息時(shí)只能讀出統(tǒng)計(jì)圖中直接看到的信息呢?
我們不妨從學(xué)生的思維特征角度來進(jìn)行分析。學(xué)生在分析數(shù)據(jù)的過程中,對(duì)統(tǒng)計(jì)圖的認(rèn)識(shí)層次差異其實(shí)比較大,大致可以分成如圖三個(gè)層次。
作為讀圖的最基礎(chǔ)層次,學(xué)生能反饋“看得見”的信息,當(dāng)學(xué)生能積極思考經(jīng)簡單推理得到的信息,能進(jìn)行數(shù)據(jù)的比較和數(shù)據(jù)的整體變化的判斷時(shí),學(xué)生對(duì)統(tǒng)計(jì)圖就有高一層次的認(rèn)識(shí)了,當(dāng)學(xué)生能對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行進(jìn)一步分析,并運(yùn)用其去思考、去解釋、去判斷時(shí),學(xué)生對(duì)統(tǒng)計(jì)圖的認(rèn)知就更進(jìn)一步了!
分析第(3)小題,其中有66.1%的學(xué)生所作出的預(yù)測(cè)或解釋根據(jù)不足,過多的數(shù)據(jù)使學(xué)生在觀察時(shí)更傾向于局部而不是整體。學(xué)生對(duì)某些點(diǎn)所表示確定意義的理解要遠(yuǎn)遠(yuǎn)強(qiáng)于對(duì)數(shù)據(jù)整體的判斷。同時(shí),竟有44.1%的學(xué)生對(duì)“批發(fā)價(jià)”不理解,“批發(fā)”這種在生活中司空見慣的事情,學(xué)生卻不甚了解。究其原因,學(xué)生在數(shù)學(xué)課堂上不曾經(jīng)歷過,沒有直觀體驗(yàn)才是問題的關(guān)鍵。學(xué)生在解決大數(shù)據(jù)問題時(shí)的態(tài)度與方法并不是一蹴而就能學(xué)到的,關(guān)鍵是在長期的教學(xué)中,教師是否關(guān)注到學(xué)生對(duì)過程的參與、整理和思考。
分析中還隱隱暴露出學(xué)生存在的一個(gè)問題:過于依賴已有經(jīng)驗(yàn)?!敖y(tǒng)計(jì)與概率”知識(shí)中的不確定性并不是完全由個(gè)人經(jīng)驗(yàn)不同而帶來的。教學(xué)實(shí)踐中,在改造學(xué)生的已有經(jīng)驗(yàn)方面,我們的關(guān)注度還是太低!上述所有問題似乎都指向我們的課堂,那么教師在課堂教學(xué)中具體該如何發(fā)展學(xué)生的讀圖能力、培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)據(jù)分析觀念呢?筆者有以下幾點(diǎn)建議。
三、教學(xué)建議
(一)教師應(yīng)幫助學(xué)生靈活運(yùn)用“定量刻畫”與“定性推斷”
“定量刻畫”是指學(xué)生在面對(duì)統(tǒng)計(jì)圖時(shí)對(duì)其中的具體值、點(diǎn)、所占大小的理解,包括數(shù)據(jù)的比較(多少、倍數(shù)、百分比等)和數(shù)據(jù)的整體變化的判斷(最大、最小、變化情況等)?!岸ㄐ酝茢唷笔侵笇?duì)柱形的高低比較、線的走勢(shì)、百分比的意義等的大致感受與答題判斷。當(dāng)“定量刻畫”積累到一定程度時(shí),為了促進(jìn)量變向質(zhì)變的轉(zhuǎn)化,教師應(yīng)該及時(shí)進(jìn)行引導(dǎo),幫助、鼓勵(lì)學(xué)生有依據(jù)地作定性推斷。值得一提的是,學(xué)生們?cè)趧偨佑|統(tǒng)計(jì)與概率的知識(shí)時(shí)也主要是一些大致感受的判斷,這與本文所說的“定性推斷”的重大區(qū)別就在于是否建立在分析數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上,或者說是否建立在“定量刻畫”的基礎(chǔ)上。定量刻畫與定性推斷兩者是相互影響、相輔相成的!
【教學(xué)案例一】
1.出示湖州市某日氣溫統(tǒng)計(jì)表。
時(shí)間(h) 4 8 12 16 20 24
氣溫(℃) 15 18 31 27 19 17
從統(tǒng)計(jì)表中你能看出是統(tǒng)計(jì)什么嗎?
師小結(jié):怎樣讓信息看起來更加直觀?(根據(jù)統(tǒng)計(jì)表能畫出統(tǒng)計(jì)圖)
2.出示折線統(tǒng)計(jì)圖。
①你見過這樣的統(tǒng)計(jì)圖嗎?(揭題:折線統(tǒng)計(jì)圖)
②你想掌握什么內(nèi)容?(為什么叫折線統(tǒng)計(jì)圖、怎么畫、作用)
3.整體感知折線統(tǒng)計(jì)圖。
①關(guān)注線。(隱去每個(gè)氣溫?cái)?shù)據(jù))從這條線上你看懂了什么?你是怎么看出來的?(線—溫度的變化:上升→增加,下降→減少)從幾點(diǎn)到幾點(diǎn)氣溫上升?從幾點(diǎn)到幾點(diǎn)氣溫下降?
②關(guān)注點(diǎn)。(局部突出)除了從線上看出氣溫在上升,還能從什么角度看出氣溫在上升?這些點(diǎn)分別表示什么?
③你還能說出哪個(gè)點(diǎn)的意思?(根據(jù)學(xué)生的回答將點(diǎn)完整標(biāo)注在折線統(tǒng)計(jì)圖上)
師小結(jié):點(diǎn)和線是折線統(tǒng)計(jì)圖最基本的組成部分。
該材料在運(yùn)用的過程中,從學(xué)生熟悉的氣溫入手,溫度的變化趨勢(shì)有升有降,更完整地展示出溫度變化的“全貌”, 讓學(xué)生“有話可說”。相比傳統(tǒng)教學(xué)一般從條形統(tǒng)計(jì)圖入手,這個(gè)教學(xué)案例更多地是在整體感知與具體把握上花功夫,即運(yùn)用“定量刻畫”“定性判斷”來幫助學(xué)生直觀、形象地認(rèn)識(shí)折線統(tǒng)計(jì)圖中點(diǎn)與線的意義。在應(yīng)用過程中,通過問題引導(dǎo),學(xué)生關(guān)注到增減的快慢,通過對(duì)“所占格子的多少、數(shù)據(jù)相差程度、線的長度、傾斜的情況”的思考,加深學(xué)生對(duì)折線統(tǒng)計(jì)圖中“線和點(diǎn)”的認(rèn)識(shí),并學(xué)習(xí)如何運(yùn)用數(shù)據(jù)作出合理判斷。這樣的思考方式能促使學(xué)生逐步形成更加全面的數(shù)據(jù)分析策略與方法。
(二)教師應(yīng)幫助學(xué)生學(xué)會(huì)分析數(shù)據(jù)的大勢(shì)(求同),同時(shí)注意特殊數(shù)據(jù)的分析(存異)
身處這個(gè)時(shí)代,教師應(yīng)該有一個(gè)清醒的認(rèn)識(shí):這個(gè)大數(shù)據(jù)時(shí)代充斥著海量、零碎的信息,但正是基于對(duì)這些數(shù)據(jù)的處理所產(chǎn)生的規(guī)律性使得我們的生活可以有一定的預(yù)判,每一個(gè)零散數(shù)據(jù)又顯得如此重要?;氐叫W(xué)數(shù)學(xué)課堂里,這就是我們所說的隨機(jī)性。當(dāng)我們帶領(lǐng)學(xué)生分析大量數(shù)據(jù)時(shí)所呈現(xiàn)出來的大勢(shì)可以看出規(guī)律性,因此隨機(jī)性并不是毫無規(guī)律可循,同時(shí),我們也應(yīng)該讓學(xué)生充分感受到確實(shí)存在個(gè)別數(shù)據(jù)可能嚴(yán)重偏離預(yù)期,但不會(huì)影響對(duì)整體的判斷。
這是對(duì)學(xué)生已有經(jīng)驗(yàn)(事物是確定的)的一次重大改造,具體來說也是發(fā)展學(xué)生更高層次的讀圖能力的一個(gè)方面!
【教學(xué)案例二】
第24屆~第29屆奧運(yùn)會(huì)中國獲金牌數(shù)統(tǒng)計(jì)表
屆數(shù) 24 25 26 27 28 29
金牌數(shù)(枚) 5 16 16 28 32 51
1.繪制成折線統(tǒng)計(jì)圖。
①你準(zhǔn)備怎么畫?
② 28屆、29屆的金牌數(shù)換一下行不行?
師小結(jié):原來橫軸上的時(shí)間是按順序排列的,所以我們也應(yīng)按順序連!
2.合理預(yù)測(cè),體會(huì)數(shù)據(jù)的隨機(jī)性。
①從這幅統(tǒng)計(jì)圖上你獲得了哪些信息?
②哪兩屆獲金牌數(shù)增長得最快?你是怎么看出來的?
③請(qǐng)你預(yù)測(cè)一下第30屆奧運(yùn)會(huì)中國有幾枚金牌?(猜→出示第30屆倫敦奧運(yùn)會(huì)中國得金牌38枚、出示第29屆北京奧運(yùn)會(huì)中國得金牌51枚)是不是體育水平在下降?
④請(qǐng)你預(yù)測(cè)一下第31屆巴西奧運(yùn)會(huì)中國有幾枚金牌?
師小結(jié):根據(jù)折線統(tǒng)計(jì)圖,我們能清楚地看出金牌數(shù)的變化趨勢(shì),還能作出一定的預(yù)測(cè),但是預(yù)測(cè)的結(jié)果是不確定的。
在分析數(shù)據(jù)的過程中,當(dāng)學(xué)生的思考是建立在分析基礎(chǔ)上時(shí),結(jié)果就相對(duì)合理。先猜測(cè)第30屆奧運(yùn)會(huì)的情況(其實(shí)就是倫敦奧運(yùn)會(huì),已發(fā)生),然后出示比賽結(jié)果,對(duì)比北京奧運(yùn)會(huì),讓學(xué)生感受到數(shù)據(jù)是不確定的,然后讓學(xué)生猜測(cè)第31屆奧運(yùn)會(huì)的情況。學(xué)生對(duì)數(shù)據(jù)變化的猜想經(jīng)歷了隨意—慎重的過程,步步為營的猜想又促進(jìn)了學(xué)生的思考,學(xué)生自覺地對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行簡單分析,學(xué)生的猜測(cè)也更有根據(jù)!
總而言之,我們所說的數(shù)據(jù)分析觀念是有一定的維度的,反映在課堂上,教師應(yīng)有更加全面的認(rèn)識(shí),努力促使學(xué)生的讀圖能力向更高層次水平發(fā)展,同時(shí)我們也應(yīng)清楚:了解現(xiàn)實(shí)問題應(yīng)當(dāng)先做調(diào)查研究,搜集數(shù)據(jù),這雖不是本文的重點(diǎn),但它是統(tǒng)計(jì)開始的地方,這個(gè)過程亦是相當(dāng)重要!
(浙江省湖州市長興縣李家巷鎮(zhèn)中心小學(xué) ? 313102
浙江省湖州市湖師附小教育集團(tuán) ? 313000)