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树立数据分析观念,提升小学生数学学科素养

2019-02-14张巧凤

新课程·小学 2019年11期
关键词:学科素养数据分析小学数学

张巧凤

摘 要:数学是一门特别考验学生观察能力的学科。随着教学制度的不断更新,当前的数学教师要建立合理的数据分析模式,引入有效的教学实例,为学生提供切实可行的数学练习活动。小学生年龄较小,遇到较难数学问题时,往往不知道如何解决。教师要加强对学生数据分析能力的培养,让学生学会自觉和主动地接受数学知识,动用自身的数学逻辑思维,有效解答数学问题。教师从“数据分析”的教学理念出发,对提升小学生数学学科素养的方法和实际应用策略做几点研究。

关键词:小学数学;数据分析;学科素养;教学

数学涉及很多复杂的理论知识,包括数据计算、理论分析、公式检验等,有时候大人也会觉得枯燥无聊,更别说小学生了。在当前的数学课堂中,教师要结合时代的教学题材,培养学生的数据分析观念,保证每个学生都能全身心投入到数学学习过程中,进而激发学生的学习动机。我们在课堂中的数学题材选取,要尽可能地贴近学生的生活实际,这样才能提升小学生的数学学科素养,让他们学会动用自己的思维实际,去进行数据分析和数学计算,发挥自身的学习特长。

一、数据分析和数学学科素养的概念

为了让学生更好地理解数据分析的概念,教师要制定出有效的数学课堂模式,有计划、有组织地进行数学学习活动,调动学生数学学习的积极主动性。首先,我们要引导学生,让他们明白什么是数学中的“数据”。笼统地来说,“数据”就是学生所接触到的数学知识和概念,通常是用“数字”和“公式”来进行表达,每个数学数据都有自己独特的艺术概念和实际意义。与代数的内容不同,统计学中对于“数据”的概念定义为“含有数的逻辑对象的统称”,需要学生动用自身的思想想象能力,合理运用所学的数学知识,对数学数据进行分析和验证。

其次,对数据的研究不能脱离数学的实际背景而存在。从深层次的角度来看,数据的实质是数学信息的载体,涉及很多数学相关的概念和公式定理。这一载体既包括数学信号、数学语言表达、数学应用图像等多个模块,只要是可以作为信息载体的事物,教师都可以引入数学课堂中,作为提升学生数学核心素养的教学题材,全面培养学生的数据分析能力。通过这种数据分析教学,学生能有属于自己的明确的学习目标,无论遇到什么类型的数学题,都能对数据进行有效的收集和整理,找出数据中潜在的数学信息,充分激发学生的主观能动性。

二、数据分析结合数学学科素养的教学价值

数据分析能力是培养学生数学学科素养的关键因素,也是每个教师在数学课堂中应该重视的教学内容。数学是一门理论和实践并重的学科,学生必须面对大量的数据,学会把这些数据进行合理的分析和整合,从中提取数学信息。从内容上来说,数学的数据分析是一个比较枯燥且乏味的过程,如果教师的课堂计划落实得不到位,学生很容易产生厌学的情绪,失去对自己的学习信心。所以我们一定要抓住孩子们的身心發展规律,培养学生个性化的数学品质,激发他们的数学分析能力。

从性质上来说,数学数据分析是一个全面化的过程,教师必须在素材的选择上进行优化,提供优质的数学题材让学生进行数据分析,让学生自觉感悟数学学科中的真理和价值。只有让学生明白数学知识之间存在着相互联系,才能诱发学生进行数据分析的动机,鼓励他们走进数学、爱上数学、学好数学,充分激起学生的主观能动性。以“平行四边形的性质”教学为例,教师要引导学生从深层次的角度分析平行四边形的性质,并引入有效的课堂提问环节,提升他们的数据分析能力。“平行四边形的四条边有怎样的关系?”“平行四边形的对角线互相垂直吗?”“平行四边形的对角有怎样的关系?”等,都是适合在数学课堂中提出的问题,对学生的数学思维培养有较强的利用价值。

三、数据分析在数学教学过程中的应用和策略

1.树立数据分析观念,提升学生核心素养

统计数据不仅应用于数学课程的教学,还用于人们日常生活中的交流。如果单纯地给学生讲解数学知识,过于传统和单一,不利于孩子们的思维发展。为了激发学生的数学核心素养,教师用一些方法给学生展示数学数据和生活实例之间的关系,鼓励学生从中探索数学事实的内在规律。这也是提升学生数学核心素养的重要教学内容。教师要引导学生,让他们对“数据的来源、数据的处理方法、数据的分析结果”等进行合理的分析和总结,从而对统计数据有较全面和客观的认识,真正提高学生的数学核心素养。

有的数学例题涉及概率统计学的内容。教师要给学生提供有价值的数学课堂活动,以调动学生学习数学的情感,让学生爱上数学、理解数学。我们可以在课前准备不同颜色的乒乓球,即红色为4个,黄色为3个,白色为2个。然后向学生提出问题,如果随机抽取一个乒乓球,抽中黄色球、白色球、红色球的概率分别为多少?学生在解决这一问题之前,可以率先采取猜想法,然后再列出核心的概率论推算式,根据数字来反推、检验,获得最终的答案。黄色球的概率为:P黄色球=;红色球的概率为:P红色球=;白色球的概率为:P白色球=,从而完成题目的解答。

这种实例教学的方法,能够提升学生对统计数据的分析能力,让学生在不断统计数据中进行学习,师生共同创造一个良好的数学学习环境。小学生毕竟年龄较小,不懂得总结学习规律和经验,在计算时往往会出现很多实质性的问题。如果学生出现数学数据分析的困惑,我们要引导他们走出困惑,帮助他们发现出现问题的原因,才能培养学生良好的质疑意识和辨别能力,从本质上树立正确的数据分析观念。

2.选取合适教学题材,扩展核心素养内容

教师在实际教学的过程中,要为学生选取合适的教学题材,让学生亲自经历收集数据的过程,学会对数据进行有效的处理、分析、整合和描述。当学生有了明确的学习计划和方案,教师就能带领学生感受数学的艺术价值,帮助每个学生在数学学习活动中获得数据分析的亲身体验,不断成长,收获自我。数学和生活之间有着密切的联系,在人们的日常生活中,常常需要做很多的调查工作,这就要求调查人员制作出数据统计表,展示出数据信息,方便人们观看和统计。教师也可以在课堂中运用统计数据对学生进行教学,将有效的数学信息用“统计表、统计图”等方法表示出来,给学生呈现出真实的数学统计课堂,让他们真切地感受到数据中蕴含的价值。

在教学“复式条形统计图”一章节时,教师可以向学生发起调查数据的活动,让学生收集本班男女生体重数据,并做好详细的记录和笔记。学生通过交流和讨论,能利用信息技术在WPS表格中绘制出条形统计图,以扩展数学课堂的活动,提升对数学数据分析的探究能力。下图分别为某年级男生体重调查数据图和女生体重调查数据图。

从图中我们可以看到,男生和女生的體重大体上来说还是符合正常范畴的,但体重数据不均衡,存在少许学生体重偏轻和偏重。其中,男生的体重偏差变化较大,有很多体重偏轻,甚至营养不良的同学,体重偏重的学生也不是极少数。这和男生的饮食规律、生活习惯是分不开的。女生的情况就稍微好一些,基本没有营养不良的同学,体重偏轻和偏重的数据差别不明显。基于这些调查数据,教师要适当地给学生进行心理疏导和教育,让他们从统计图中看到身体健康的重要性,自觉自主地参加户外的体育锻炼,增强自身的身体素质。学生在整理调查数据的同时,能发现自身的不足,看到自己分析数据的缺陷,并学会和他们一起交流讨论,克服对数学数据分析的恐惧心理,发挥自身的学习特长和优势。

3.培养学生的数据分析意识,激发学生学习动机

通常情况下,培养学生的数据分析意识,是一个循序渐进的过程,教师要从两个方面出发,即“如何收集数据”和“如何处理数据”,激发学生的学习动机,让他们从多层次、多角度的眼光看待数学问题。“如何收集数据”是数据分析的第一步,也是非常关键性的一步,主要指“数据的调查、获取和分类收集等”。“如何处理数据”则是指对数学的整理、描述与分析,这是数据分析的重点,也是每个教师要引导学生练习的重要数学能力。数学例题中有很多条形图或者线状图形,这些都是有价值的题目信息,教师要鼓励学生,让学生根据问题的背景选择合适的信息,并及时地获取和收集。只有这样才能培养学生的数据分析意识,有利于学生获取有效的信息,发现数学本质和实例之间的联系。

对统计信息结果的判定,并不是“好与坏”,也不是“对与错”,而是对数据信息的“正确价值”进行统一判定,引导学生根据实际的问题进行分析。适用于小学阶段的数据分析有很多,比如“参加活动的人数、购买商品的信息个数、生产产品的合格数、一个月的温度差折线图”等,这些都涉及数学信息的统计,教师一定要合理地引入和教学,从本质上激发学生的数学分析能力,利用例题来强化学生的数学分析思维。如下图中的兴趣小组调查统计表,对“轮滑社、足球社、篮球社、花样跳绳社”的参社人数分别进行了统计。

小组人数可以由教师制定,也可以由学生自己走访调查,进行笔记摘录统计。在统计完数据之后,我们可以提出相应的数学问题,引发学生思考,训练他们简单的“加法计算”能力,以提高学生的数学分类思维。比如“轮滑社和篮球社的人数一共是多少人?”“花样跳绳比轮滑社少多少人?”“足球社比篮球社多多少人”等。根据教师提出的问题,学生能回归题目当中寻找有价值的条件,列出“35+42=77人”“35-30=5人”“50-42=8人”的算数式,解答相关问题。在这个过程中,教师也能训练学生的数据分析能力,让他们认识到数据分析对于解答数学问题的价值,从而积极主动地融入数学课堂活动中,跟随教师的引导,锻炼自身的数据分析思维。

四、结语

小学是学习数学的起点,是每个人成长必经的过程。为了提高学生的数学学习思维,让他们有数据分析的能力,教师要在日常的教学活动中树立数据分析观念,从本质上提升学生的核心素养,建立数学课堂知识体系。小学生刚接触到数学这门课程的学习,教师要为他们选取合适的教学题材,从形式上扩展核心素养的教学内容。只有这样才能培养学生的数据分析意识,全方面激发学生的数学学习动机,发挥数学分析的教学效用。当学生有了明确的数学学习目标,便能建立属于自己的数学知识体系,从日常的教学元素中分析数学数据,不断提高和进步。

编辑 谢尾合

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