基于數(shù)據(jù)意識培養(yǎng)的“條形統(tǒng)計圖”單元學習活動設(shè)計

王術(shù) 劉桂宏

摘 要：數(shù)據(jù)意識是小學生在學習“統(tǒng)計與概率”領(lǐng)域時應(yīng)達成的關(guān)鍵能力。為了提高小學生數(shù)據(jù)意識的發(fā)展水平，本文將立足于單元知識結(jié)構(gòu)和核心素養(yǎng)的目標，從數(shù)據(jù)的收集與整理、數(shù)據(jù)的呈現(xiàn)、數(shù)據(jù)的分析三個維度來設(shè)計多樣的單元學習活動，讓學生在單元學習活動的過程中了解“條形統(tǒng)計圖”單元的基礎(chǔ)知識，感悟完整的統(tǒng)計過程，形成數(shù)據(jù)意識。

關(guān)鍵詞：數(shù)據(jù)意識 單元學習活動 條形統(tǒng)計圖

培養(yǎng)學生數(shù)據(jù)意識的前提是教師能夠具有數(shù)據(jù)意識和數(shù)據(jù)處理能力，并且能在課堂教學中有意識地去培養(yǎng)和提升學生的數(shù)據(jù)意識。數(shù)據(jù)意識是新課改之后新加入的數(shù)學核心素養(yǎng)，教師沒有受到系統(tǒng)的培訓和學習，部分教師也沒有高度重視學生數(shù)據(jù)意識的培養(yǎng)或者不知道如何在教學中去培養(yǎng)學生的數(shù)據(jù)意識。同時《義務(wù)教育數(shù)學課程標準》（2022年版）也指出教學要依據(jù)核心素養(yǎng)的內(nèi)涵以及不同學段學生的主要表現(xiàn)，結(jié)合具體的教學內(nèi)容，全面地分析教學主題、單元和課時的特征，要基于單元主題、單元整體設(shè)計教學目標和單元學習活動。在以往的教學環(huán)節(jié)中教師的常規(guī)模式是關(guān)注本節(jié)課的教學目標和教學內(nèi)容，只有少部分教師能夠從單元整體的視角下橫向架構(gòu)本課時的教學，乃至立足整個學期、學段縱向地剖析知識之間的聯(lián)系。在單元學習活動實踐教學中，通過設(shè)計多樣的單元學習活動，學生能夠經(jīng)歷探究知識的過程，展現(xiàn)出學科核心素養(yǎng)；同時也能夠幫助教師更好地關(guān)注學生的表現(xiàn)，及時捕捉學生在活動中展現(xiàn)的素養(yǎng)。［1］

本文以人教版四年級上冊第七單元“條形統(tǒng)計圖”為例，探究在單元學習活動設(shè)計中如何對小學生的數(shù)據(jù)意識進行培養(yǎng)。

一、基于數(shù)據(jù)意識培養(yǎng)的單元學習活動設(shè)計內(nèi)涵

數(shù)據(jù)意識是小學階段主要培養(yǎng)的核心素養(yǎng)之一，為了進一步強調(diào)小學階段的數(shù)學教學側(cè)重的是培養(yǎng)學生對經(jīng)驗的感悟，《義務(wù)教育數(shù)學課程標準》（2022年版）將以往的“數(shù)據(jù)分析觀念”一詞修訂為在小學階段所呈現(xiàn)的是“數(shù)據(jù)意識”，初中階段則是“數(shù)據(jù)觀念”。數(shù)據(jù)意識主要是對數(shù)據(jù)的意義和隨機性的感悟，強調(diào)學生對數(shù)據(jù)本身及其背后所蘊含信息的理解，在數(shù)學活動中通過對數(shù)據(jù)的體驗和反思所形成的主動運用數(shù)據(jù)的意識。［2］單元學習活動是單元教學的重要組成部分，它是以單元為主題，依據(jù)課程標準和教材內(nèi)容，在單元教學目標的指導下展開的整體性和結(jié)構(gòu)性的設(shè)計活動；它以課程標準為依據(jù)，是以小學數(shù)學教材中的單元內(nèi)容為主體展開的一系列系統(tǒng)化、結(jié)構(gòu)化、科學化的整體設(shè)計活動。

因此，基于數(shù)據(jù)意識培養(yǎng)的單元學習活動設(shè)計要以切實培養(yǎng)學生的數(shù)據(jù)意識為基礎(chǔ)，促進數(shù)學學科核心素養(yǎng)在教學中的落地。

二、基于數(shù)據(jù)意識培養(yǎng)的單元學習活動設(shè)計分析

（一）整體分析，規(guī)劃單元學習活動內(nèi)容

單元學習活動內(nèi)容是教師實施單元教學的基礎(chǔ)，而教材是規(guī)劃單元學習活動內(nèi)容的主要依托。在實施單元教學之前，教師需要整體分析課程標準、教材等要素來規(guī)劃單元教學活動，從而為設(shè)計單元教學目標、組織單元學習活動奠定基礎(chǔ)?！皸l形統(tǒng)計圖”是小學數(shù)學人教版四年級上冊第七單元的內(nèi)容，《義務(wù)教育數(shù)學課程標準》（2022年版）對于該單元提出了相關(guān)教學要求，如通過現(xiàn)實背景，讓學生理解條形統(tǒng)計圖中縱軸和橫軸所表示的意義以及兩者的關(guān)聯(lián)；引導學生理解條形統(tǒng)計圖的功能等。通過該單元的教學，學生能夠使用條形統(tǒng)計圖來表示和分析數(shù)據(jù)，能夠分析和表達各個數(shù)據(jù)所蘊含的信息，說明數(shù)據(jù)所表示的現(xiàn)實意義。由此可見，培養(yǎng)學生的數(shù)據(jù)意識是“條形統(tǒng)計圖”單元教學的重點。

在小學階段，數(shù)據(jù)意識體現(xiàn)在數(shù)據(jù)的收集與整理、數(shù)據(jù)的呈現(xiàn)、數(shù)據(jù)的分析、隨機現(xiàn)象發(fā)生的可能性等四個方面，而這四個方面并非獨立存在的，而是滲透在統(tǒng)計的全過程中，因此，教師在分析教學內(nèi)容時需要考慮到數(shù)據(jù)意識的整體性及其在教學中的滲透。結(jié)合課程標準和教材內(nèi)容，可以確定本單元主要從數(shù)據(jù)的收集與整理、數(shù)據(jù)的呈現(xiàn)、數(shù)據(jù)的分析三個方面培養(yǎng)學生的數(shù)據(jù)意識，該單元學習活動也將基于這三個方面進行設(shè)計，由此提高教學內(nèi)容的針對性，使教師有依據(jù)、有重點地培養(yǎng)學生的核心素養(yǎng)。

（二）依據(jù)數(shù)學核心素養(yǎng)，制定單元教學目標

單元教學目標是單元學習活動的指導，而學科核心素養(yǎng)是教師確定單元教學目標的重要依據(jù)。［3］因此在設(shè)計單元教學目標和學習活動目標時，教師不僅要考慮到新課標的要求，還要考慮到教學知識和核心素養(yǎng)的培養(yǎng)，更要明確單元學習活動在本單元知識體系中的作用。在進行“條形統(tǒng)計圖”單元學習活動教學時，教師通過分析教學內(nèi)容，確定了本單元的核心素養(yǎng)——數(shù)據(jù)意識。因此，本單元的核心目標設(shè)置為培養(yǎng)學生的數(shù)據(jù)意識。在確定單元核心目標之后，教師要從課標、教學內(nèi)容、數(shù)據(jù)意識的培養(yǎng)、學生的認知特點等多方面進行單元教學目標的設(shè)計，從而可以確定以下單元教學目標。

（1） 通過一系列的學習活動，認識條形統(tǒng)計圖，知道條形統(tǒng)計圖的特點；能理解條形統(tǒng)計圖中縱軸和橫軸所表示的意義以及兩者的關(guān)聯(lián)；能根據(jù)數(shù)據(jù)的大小繪制長短合適的條形統(tǒng)計圖。

（2） 能夠分析和表達條形統(tǒng)計圖中各個數(shù)據(jù)所蘊含的信息；在讀圖、畫圖以及對圖中的數(shù)據(jù)信息進行分析比較的過程中，能解釋統(tǒng)計結(jié)果并基于數(shù)據(jù)做出判斷、預測等活動；能通過繪制條形統(tǒng)計圖解決相關(guān)的問題，準確收集與呈現(xiàn)問題中有效的數(shù)據(jù)。

（3） 在數(shù)學學習活動中，體會統(tǒng)計在現(xiàn)實生活中的作用，理解數(shù)學與生活的密切聯(lián)系，增強學生保護視力的意識；在繪制和分析條形統(tǒng)計圖中養(yǎng)成認真仔細、獨立思考的學習習慣和嚴謹?shù)目茖W態(tài)度。

（三）依據(jù)數(shù)據(jù)意識，設(shè)計單元學習活動

小學階段統(tǒng)計與概率領(lǐng)域的學習不能僅僅停留在教師講授統(tǒng)計知識上，需要學生全身心地投入統(tǒng)計學習的全過程，學生只有在學習活動中探究才能夠強化自身的數(shù)據(jù)分析意識?；跀?shù)據(jù)意識培養(yǎng)的單元學習活動通過各種學習活動，即通過調(diào)查、測量、觀察等實踐活動來收集數(shù)據(jù)、利用圖表分析數(shù)據(jù)，以此培養(yǎng)學生的數(shù)據(jù)意識。同時也要注意在設(shè)計單元學習活動時要把統(tǒng)計與概率的相關(guān)問題從抽象的理論知識轉(zhuǎn)化成學生更容易遷移的具體應(yīng)用。在教學中創(chuàng)設(shè)真實的情境能夠激發(fā)學生體驗活動的興趣，教師需要針對不同的學習活動以及學習任務(wù)創(chuàng)設(shè)合適的真實情境，讓學生在此過程中產(chǎn)生自主解決問題的思想，在解決統(tǒng)計與概率相關(guān)問題的過程中潛移默化地提高學生的數(shù)學核心素養(yǎng)。［4］

為了更好地體現(xiàn)對學生的數(shù)據(jù)意識的培養(yǎng)，“條形統(tǒng)計圖”的單元學習活動將從數(shù)據(jù)意識的三個維度，即數(shù)據(jù)的收集與整理、數(shù)據(jù)的呈現(xiàn)、數(shù)據(jù)的分析出發(fā)進行設(shè)計。

1. 數(shù)據(jù)的收集與整理

統(tǒng)計的核心是數(shù)據(jù)，進行統(tǒng)計的第一步就是收集與整理數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)無法脫離實際問題而存在，因此在教學中教師需要將所學的具體內(nèi)容與有效的探究活動結(jié)合起來，使學生能夠經(jīng)歷收集與整理數(shù)據(jù)、描述數(shù)據(jù)、呈現(xiàn)數(shù)據(jù)的過程，這也是培養(yǎng)學生數(shù)據(jù)意識的重要途徑。數(shù)據(jù)的收集與整理需要學生關(guān)注到事物中所蘊含的信息，經(jīng)歷對事物的共性進行抽象的過程，并將有價值的信息轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)。

活動一：世界衛(wèi)生組織的一項關(guān)于青少年視力的研究報告顯示，目前我國近視患者數(shù)量達6億，青少年近視率則居世界第一，其中小學生的近視率在青少年近視群體中接近40%。研究表示近年來，青少年近視群體正逐步呈現(xiàn)出低齡化和上升趨勢。教育部關(guān)于近視統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，我國學生中近視群體低齡化的趨勢明顯，小學生近視在近10年內(nèi)翻了一倍。教師通過創(chuàng)設(shè)“拯救視力”大調(diào)查行動的情境，讓學生根據(jù)自己的真實情況填寫調(diào)查表，并讓學生收集本班學生填寫的“拯救視力”的調(diào)查表，試圖從“戶外活動”“電子產(chǎn)品”“護眼食物”“睡眠時間”四個方面了解學生的真實情況。之后教師要引導學生采用不同的方法將收集到的調(diào)查表中的數(shù)據(jù)整理出來，如采用數(shù)字、數(shù)“正”字、繪制表格等方式。

設(shè)計意圖：學生只有在面對真實的、自己感興趣的問題時才會為了維護自己的觀點積極主動地參與到統(tǒng)計的整個過程中。保護視力是當前社會的熱點話題，且與學生的生活息息相關(guān)。教師設(shè)計“拯救視力”的學習活動，從學生非常熟悉的話題出發(fā)進行調(diào)查活動，更能夠激起學生的求知欲，同時也具有一定的教育意義。在活動中教師拋出問題引導學生從四個方面去收集所需的數(shù)據(jù)，體驗收集和整理數(shù)據(jù)的過程。為了體現(xiàn)統(tǒng)計與概率這一領(lǐng)域與其他三個領(lǐng)域之間的區(qū)別，教師要鼓勵學生采用不同的方式去整理數(shù)據(jù)，讓學生明白統(tǒng)計的方式?jīng)]有對錯，只有更合適。

2. 數(shù)據(jù)的呈現(xiàn)

數(shù)據(jù)的呈現(xiàn)是統(tǒng)計過程的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，將收集到的數(shù)據(jù)以清晰合適的方式呈現(xiàn)出來也是統(tǒng)計教學的重點。在小學階段，數(shù)據(jù)的呈現(xiàn)方式主要是統(tǒng)計表和統(tǒng)計圖。新課程標準中提出條形統(tǒng)計圖的教學需要通過現(xiàn)實的背景，讓學生知道條形統(tǒng)計圖的主要功能是表達數(shù)量的多少，學生借助條形統(tǒng)計圖可以直觀地比較不同類別事物的數(shù)量。小學生培養(yǎng)數(shù)據(jù)意識不僅僅為后續(xù)更高層次的數(shù)據(jù)觀念的發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)，也為解決小學生在日常生活中所遇到的實際問題。［5］掌握數(shù)據(jù)分析的方法首先就要讓學生認識各種統(tǒng)計圖表。

活動二：教師引導學生將收集到的數(shù)據(jù)用曾經(jīng)學習過的象形圖的方式表示出來，而教師則用條形統(tǒng)計圖的方式呈現(xiàn)。學生通過觀察對比，理解條形統(tǒng)計圖的特點，即它不僅可以清楚地表示每種數(shù)量的多少，還可以表示各種數(shù)據(jù)之間的差距。同時在學習繪制條形統(tǒng)計圖之前，教師請學生通過觀察條形統(tǒng)計圖，說出橫軸、縱軸、計數(shù)格、每格代表幾人及不同戶外活動時間的人數(shù)等。教師和學生共同總結(jié)出繪制條形統(tǒng)計圖的三個步驟：① 畫縱軸和橫軸，明確兩者所表示的數(shù)據(jù)；② 根據(jù)數(shù)據(jù)的大小確定每一格所代表幾個單位；③ 畫圖例和直條，標明數(shù)據(jù)。在明確步驟之后教師請學生動手操作，將收集到的“戶外活動”“電子產(chǎn)品”“護眼食物”“睡眠時間”四個方面學生的數(shù)據(jù)用條形統(tǒng)計圖繪制出來。

設(shè)計意圖：學生將大量的現(xiàn)實數(shù)據(jù)提取出有價值的信息，并利用統(tǒng)計圖表和統(tǒng)計量將這些信息呈現(xiàn)出來，在這個過程中學生逐步形成數(shù)據(jù)意識。在學習活動中為了讓學生更好地體會條形統(tǒng)計圖的特點，教師通過引導學生觀察對比曾經(jīng)學過的象形統(tǒng)計圖和統(tǒng)計表，讓學生在比較的過程中對條形統(tǒng)計圖的特點進行自主建構(gòu)。

3. 數(shù)據(jù)的分析

對數(shù)據(jù)的分析是指學生能夠根據(jù)不同的問題情境，對統(tǒng)計圖和統(tǒng)計表中的數(shù)據(jù)進行解釋、分析和描述，即學生具有讀取條形統(tǒng)計圖中所蘊含的數(shù)據(jù)信息的能力。［6］而這里的分析不僅僅包括對數(shù)據(jù)本身的解釋，也包括超越數(shù)據(jù)本身，對數(shù)據(jù)進行預測和推斷的能力，從而能夠?qū)y(tǒng)計圖和統(tǒng)計表中的數(shù)據(jù)信息進行分析和描述，讓學生體會到數(shù)據(jù)的作用和意義等。

活動三：學生根據(jù)真實的問題情境，對條形統(tǒng)計圖中的數(shù)據(jù)進行解釋、分析與描述。學生對所繪制的條形統(tǒng)計圖進行總結(jié)，將直接觀察到的信息描述出來。教師通過拋出問題“條形統(tǒng)計圖中還透露了哪些信息”，讓學生對數(shù)據(jù)背后的信息和產(chǎn)生數(shù)據(jù)的原因進行分析和預測，教師根據(jù)學生的預測和分析的信息，再次回歸主題，提倡學生要保護視力，多多到戶外運動，避免長時間看書和使用電子產(chǎn)品，每天要保持充足的睡眠，不能熬夜。

設(shè)計意圖：基于數(shù)據(jù)意識的教學不是簡單地教會學生對于數(shù)據(jù)的計算和解題，而是讓學生能夠經(jīng)歷一個完整的數(shù)據(jù)收集、整理與分析的過程，讓學生從知識的接收者轉(zhuǎn)變成學習的主動者。教師通過引導學生根據(jù)統(tǒng)計圖來分析數(shù)據(jù)，讓學生不僅僅關(guān)注到數(shù)據(jù)，更加理解每個數(shù)據(jù)背后蘊含的信息，同時也鼓勵學生對于同一數(shù)據(jù)能夠從不同的角度去猜測和分析，提高學生的數(shù)據(jù)意識。

三、基于數(shù)據(jù)意識培養(yǎng)的單元學習活動設(shè)計思考

（一）設(shè)計單元學習活動要從整體出發(fā)

對于單元學習活動的設(shè)計不僅為了從中更好地培養(yǎng)小學生的數(shù)據(jù)意識，也為了讓小學生在單元學習活動中更好地掌握該單元知識。因此，教師在設(shè)計單元學習活動時要從整體聯(lián)系的視角出發(fā)，在活動中加強知識之間的內(nèi)在聯(lián)系，幫助學生實現(xiàn)由“局部認識”到“整體認識”的轉(zhuǎn)變。

教師在進行“條形統(tǒng)計圖”教學活動設(shè)計時從課程標準、教材等方面整體規(guī)劃了教學內(nèi)容，確定了核心素養(yǎng)，雖然設(shè)計了不同的學習活動，但每個活動并不是割裂孤立的，它們都是基于彼此的、層層遞進的關(guān)系，幫助學生在活動中厘清單元知識的邏輯聯(lián)系，經(jīng)歷統(tǒng)計的全過程。

（二）設(shè)計單元學習活動要考慮結(jié)構(gòu)化特征

單元學習活動的結(jié)構(gòu)化特征不僅僅是指在設(shè)計時要考慮數(shù)學學科知識的結(jié)構(gòu)，還需要考慮學生的認知結(jié)構(gòu)。通過單元學習活動的引導，實現(xiàn)數(shù)學知識的結(jié)構(gòu)化，幫助學生形成認知結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)對知識本質(zhì)的理解和素養(yǎng)的培養(yǎng)。在“條形統(tǒng)計圖”的單元學習活動過程中，通過各個學習活動的設(shè)計、情境的創(chuàng)設(shè)和教師的提問引導學生自主探究，加深學生對統(tǒng)計知識結(jié)構(gòu)的深度理解，并有意識地在頭腦中自主構(gòu)建，培養(yǎng)學生的數(shù)據(jù)意識。

四、結(jié)語

單元學習活動要從單元整體出發(fā)，以提升學生的核心素養(yǎng)為基礎(chǔ)開展單元教學，將單元的各個知識點有機整合起來，讓學生積極主動地探究，在活動中掌握知識的本質(zhì)，理解數(shù)學思想和方法，促進學生核心素養(yǎng)的發(fā)展。

參考文獻：

［1］ 姚麗. 在統(tǒng)計與概率領(lǐng)域開發(fā)主題式活動發(fā)展學生核心素養(yǎng)［J］. 新課程，2022（17）：44-45.

［2］ 殷波賢，初廣宏. 小學數(shù)學“單元學習活動”的設(shè)計與實踐邏輯［J］. 現(xiàn)代教育，2022（2）：57-60.

［3］ 李熳. 小學生數(shù)據(jù)分析觀念培養(yǎng)的教學設(shè)計研究——以“統(tǒng)計與概率”為例［D］. 重慶：西南大學，2021.

［4］ 牟天偉，張艷. 注重發(fā)展學生數(shù)據(jù)分析觀念的教學實踐與思考——以八年級《平均數(shù)》為例［J］. 數(shù)學通報，2016（10）：39-43.

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［6］ 李化俠，宋乃慶，楊濤. 大數(shù)據(jù)視域下小學統(tǒng)計思維的內(nèi)涵與表現(xiàn)及其價值［J］. 數(shù)學教育學報，2017（1）：59-63.

基金項目：2020年伊犁師范大學博士啟動資金項目“初中數(shù)學教師學科教學知識的發(fā)展與影響因素研究” （2020YSBS002）。