將信息技術(shù)融入數(shù)學(xué)學(xué)科的實(shí)踐活動(dòng)設(shè)計(jì)

【摘 要】基于初中信息技術(shù)與數(shù)學(xué)學(xué)科融合的教學(xué)活動(dòng)，使學(xué)生經(jīng)歷分析問題、統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)、建立模型、得出結(jié)論這一完整的統(tǒng)計(jì)分析過程，在利用信息技術(shù)解決實(shí)際問題的過程中深化學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)學(xué)科中統(tǒng)計(jì)與分析相關(guān)概念的理解，有利于培養(yǎng)其信息意識(shí)和數(shù)據(jù)素養(yǎng)。

【關(guān)鍵詞】統(tǒng)計(jì)與分析;作業(yè);學(xué)科融合

【中圖分類號(hào)】G633.67 ?【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A ?【文章編號(hào)】1005-6009（2022）11-0057-03

【作者簡介】陳曉娟，南京外國語學(xué)校河西初級(jí)中學(xué)（南京，210041）教師，一級(jí)教師。

一、活動(dòng)背景

在數(shù)學(xué)學(xué)科教學(xué)中學(xué)習(xí)“統(tǒng)計(jì)與分析”的相關(guān)內(nèi)容時(shí)，由于教師過于重視與統(tǒng)計(jì)相關(guān)的計(jì)算，如平均數(shù)、眾數(shù)、概率等，導(dǎo)致學(xué)生死記硬背數(shù)學(xué)概念而無法真正地理解和掌握統(tǒng)計(jì)、描述和分析數(shù)據(jù)的方法。而信息技術(shù)課可以彌補(bǔ)這一缺陷，將初中信息技術(shù)與數(shù)學(xué)學(xué)科中“統(tǒng)計(jì)與分析”的相關(guān)內(nèi)容相結(jié)合，讓學(xué)生在解決實(shí)際問題的過程中更加深入地理解統(tǒng)計(jì)與分析的相關(guān)概念，在提升“數(shù)據(jù)分析”這一數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的同時(shí)形成信息意識(shí)，有助于學(xué)生的全面發(fā)展。

2021年3月1日，教育部印發(fā)《義務(wù)教育質(zhì)量評(píng)價(jià)指南》，提出了關(guān)于“作業(yè)、睡眠、手機(jī)、讀物、體質(zhì)”五項(xiàng)管理的要求，并出臺(tái)了相關(guān)政策文件，作業(yè)管理是其中重要一環(huán)。那么，義務(wù)教育階段的初中生作業(yè)完成情況到底是什么樣的？以此為背景，我們嘗試?yán)眯畔⒓夹g(shù)課堂讓學(xué)生自主探究該問題，安排學(xué)生分小組設(shè)計(jì)問卷、統(tǒng)計(jì)信息、分析結(jié)果、形成報(bào)告，在得出各自結(jié)論的過程中深化對(duì)數(shù)學(xué)學(xué)科中“統(tǒng)計(jì)與分析”相關(guān)概念的理解。

二、實(shí)踐探索

（一）活動(dòng)目標(biāo)

第一，能夠借助信息技術(shù)和數(shù)學(xué)思想方法設(shè)計(jì)解決問題的具體方案并加以實(shí)施。在實(shí)際情境中經(jīng)歷用數(shù)學(xué)語言表達(dá)問題、分析問題、建立模型、計(jì)算求解、最終解決問題的過程。第二，結(jié)合信息技術(shù)將獲取的信息和資料、研究的過程和結(jié)果、自主或合作探究的過程撰寫成報(bào)告或小論文，并互相交流，提升合作解決問題的能力。

（二）內(nèi)容主題

對(duì)我校初二3、4、5班學(xué)生的作業(yè)布置和完成情況進(jìn)行調(diào)查研究。

（三）實(shí)施過程

1.拋出主題，形成小組。

告知學(xué)生我們將在信息技術(shù)課堂中圍繞“作業(yè)背后的秘密”這一主題進(jìn)行研究，向?qū)W生說明客觀而科學(xué)的研究結(jié)果會(huì)及時(shí)傳達(dá)給任課教師，從而激發(fā)學(xué)生的研究興趣。

采用異質(zhì)分組的方式對(duì)3個(gè)班級(jí)的學(xué)生進(jìn)行分組，每組4～5名學(xué)生。異質(zhì)分組可以縮小每組之間的差異，提高競爭性，讓不同的聲音和思維進(jìn)行碰撞和融合。小組形成后，學(xué)生自主討論角色分配，組內(nèi)角色分為：協(xié)調(diào)推進(jìn)主題研究的組長、搜集學(xué)習(xí)素材的資料員、撰寫研究成果并分享所得的報(bào)告員。

2.集思廣益，形成問卷。

整個(gè)問卷的形成花了四節(jié)課的時(shí)間。教師在此期間需要進(jìn)一步幫助小組界定研究主題、研究對(duì)象、研究方法和研究意義。

關(guān)于研究主題。事先和學(xué)生討論有關(guān)作業(yè)完成的關(guān)鍵詞，最終鎖定“作業(yè)完成時(shí)間”“作業(yè)完成質(zhì)量”“作業(yè)完成習(xí)慣”等要素。

關(guān)于研究對(duì)象。在這一環(huán)節(jié)，教師要幫助學(xué)生厘清普查和抽樣調(diào)查的區(qū)別。受授課對(duì)象的限制，最終確定本校初二3、4、5班的學(xué)生為研究對(duì)象。如果是對(duì)在校所有初二年級(jí)學(xué)生的作業(yè)完成情況進(jìn)行研究，則這3個(gè)班是作為樣本被抽樣調(diào)查，最終通過樣本估算整個(gè)初二年級(jí)的情況;如果只是對(duì)這3個(gè)班進(jìn)行研究，那么該活動(dòng)就是普查。在界定研究對(duì)象性質(zhì)的過程中，學(xué)生進(jìn)一步掌握了樣本、樣本容量、總體和個(gè)體等統(tǒng)計(jì)概念。

關(guān)于研究方法。使用問卷調(diào)查的方式，每個(gè)小組自主學(xué)習(xí)問卷的基本構(gòu)成，并嘗試借助“問卷星”平臺(tái)設(shè)計(jì)電子問卷。

關(guān)于研究意義。通過提出問題、收集數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù)，學(xué)生能夠在數(shù)據(jù)中找出規(guī)律，從而給出決策和建議。

3.統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，分析圖表。

為了使問卷更有針對(duì)性，教師結(jié)合3個(gè)班的問卷設(shè)計(jì)成果，確定并形成最終的電子問卷。在信息技術(shù)課上進(jìn)行線上問卷調(diào)查，導(dǎo)出含有所有問題答案的EXCEL表格供后續(xù)分析。

當(dāng)學(xué)生拿到3個(gè)班共計(jì)120份問卷答案時(shí)，首先要對(duì)無效問卷進(jìn)行剔除?！昂螢闊o效問卷”又成為小組討論的新問題。學(xué)生通過人工判卷，將查看答題時(shí)間是否過短、同質(zhì)問題答案是否排斥、觀點(diǎn)是否無規(guī)律等作為判斷問卷真實(shí)性和有效性的標(biāo)準(zhǔn)，最終整理出有效問卷111份。而EXCEL表格中充滿文字和數(shù)據(jù)，如何進(jìn)一步分析數(shù)據(jù)與信息技術(shù)中電子表格的操作密不可分。學(xué)生通過對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行排序、篩選等操作選擇自己所要的信息，并嘗試將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為餅圖、柱狀圖或折線圖以便進(jìn)一步分析。

例如，某個(gè)小組想要調(diào)查同學(xué)在完成語文、數(shù)學(xué)、英語和物理4門作業(yè)的時(shí)間分配情況。他們首先在EXCEL中篩選出相關(guān)數(shù)據(jù)，形成零散的數(shù)據(jù)表格;緊接著，將數(shù)據(jù)整合在一個(gè)表格中，形成初二3、4、5班語數(shù)外物作業(yè)時(shí)間分配表;最后，選中數(shù)據(jù)將它們轉(zhuǎn)為可視化的柱狀圖。

4.撰寫報(bào)告，匯報(bào)成果。

作業(yè)完成時(shí)間只是作業(yè)調(diào)查的一個(gè)方面，作業(yè)完成方式、效率等往往更重要。數(shù)據(jù)不是單獨(dú)存在的，某個(gè)問題的數(shù)據(jù)常常和其他數(shù)據(jù)相關(guān)，因此我們鼓勵(lì)各小組研究問題與問題之間的關(guān)系。比如，成績偏低的同學(xué)在作業(yè)時(shí)間分配上的共同點(diǎn)有哪些？完成作業(yè)的獨(dú)立性與成績有何關(guān)系？作業(yè)完成習(xí)慣與成績之間有何關(guān)系？

學(xué)生圍繞自選主題進(jìn)行小組研究，完成研究報(bào)告。報(bào)告包含研究主題、研究方法、研究過程、結(jié)論與建議、小組任務(wù)分工5個(gè)部分。其中，研究過程又可細(xì)分為子問題的提出、需求分析、數(shù)據(jù)獲取、圖表制作、圖表分析5個(gè)小部分。整個(gè)報(bào)告應(yīng)是學(xué)生研究思想和研究路徑的體現(xiàn)。

三、行動(dòng)反思

（一）信息技術(shù)與數(shù)學(xué)學(xué)科融合的實(shí)效性

在研究中，我們引入了EXCEL表格和問卷星平臺(tái)幫助學(xué)生進(jìn)行信息的收集。信息技術(shù)的加入，提高了項(xiàng)目學(xué)習(xí)的效率，讓基于實(shí)際問題的探究成為可能。在這一過程中，學(xué)生不僅練習(xí)了EXCEL的相關(guān)操作技能，也對(duì)數(shù)學(xué)學(xué)科中的統(tǒng)計(jì)與分析的相關(guān)概念有更深刻的體驗(yàn)與認(rèn)識(shí)，這是一次跨學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)的有益嘗試。該研究中信息技術(shù)與初中數(shù)學(xué)統(tǒng)計(jì)與分析融合的切入點(diǎn)有：（1）數(shù)據(jù)的快速收集;（2）數(shù)據(jù)的整理，如篩選、排序、比較等;（3）統(tǒng)計(jì)圖的繪制，化抽象為具象;（4）課堂時(shí)間上的延伸。

（二）迭代研究的必要性

我們不能單單靠一次項(xiàng)目的完成來提高學(xué)生的學(xué)科素養(yǎng)，因此，迭代研究十分重要。學(xué)生分小組匯報(bào)后，其他小組在教師的引導(dǎo)下對(duì)匯報(bào)小組進(jìn)行評(píng)價(jià)，評(píng)價(jià)的標(biāo)準(zhǔn)有以下幾個(gè)方面：（1）提出的問題是否明確;（2）子問題與總問題是否密切相關(guān);（3）因變量的選擇是否合理;（4）結(jié)論描述是否客觀。

筆者嘗試借助SOLO分類法的評(píng)價(jià)原則對(duì)學(xué)生的統(tǒng)計(jì)素養(yǎng)進(jìn)行分層。SOLO分類法是一種以等級(jí)描述為特征的質(zhì)性評(píng)價(jià)方法，該方法適合回答各學(xué)科問題的層次劃分。[2]在學(xué)習(xí)過程中，對(duì)學(xué)生統(tǒng)計(jì)素養(yǎng)的具體變化總結(jié)如下。（見表1）

基于初中信息與數(shù)學(xué)學(xué)科融合的“統(tǒng)計(jì)與分析”實(shí)踐活動(dòng)能夠幫助學(xué)生掌握統(tǒng)計(jì)的相關(guān)概念，在數(shù)字化表達(dá)和創(chuàng)新活動(dòng)中初步培養(yǎng)學(xué)生的信息意識(shí)和數(shù)據(jù)素養(yǎng)[1]，讓學(xué)生親身經(jīng)歷收集數(shù)據(jù)、整理數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù)的整個(gè)過程，利用數(shù)據(jù)分析并解決生活中的現(xiàn)實(shí)問題，培養(yǎng)其信息意識(shí)和數(shù)據(jù)分析能力。

【參考文獻(xiàn)】

[1]賀克春.學(xué)科融合教育：目標(biāo)指向、核心要義與實(shí)踐路徑[J].江蘇教育，2019（51）：26-29.

[2]陳娜萍.初中生數(shù)據(jù)素養(yǎng)現(xiàn)狀調(diào)查研究——以某校為例[D].福州：福建師范大學(xué)，2014.

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