新高考改革背景下培养高中学生数学核心素养之数据分析素养的探究

杨苗苗

摘 要：随着互联网、物联网的发展，社会正朝着大数据、数字化的方向发展。数据分析成为未来人才必备的技能。高中教材中含有统计学、概率学等教学课程，对培养学生的数学思维能力至关重要。首先从学生、老师、教材、高考试卷分析了数据分析素养培养现状，其次结合实际工作，针对如何培养高中生的数据分析素养提供了些许思路。

关键词：高中学生；核心素养；数据分析素养；高考

数据分析素养的培养不仅要求学生学会数据分析方法，更要求学生将分析方法用于解决实际问题。数据分析素养的培养要求教师摒弃机械的题海战术，重点培养学生利用数据分析解决问题的灵活性和创新性。

一、高中生数据分析素养培养现状分析

（一）数据分析素养培养存在的问题

笔者采用了问卷调查法对180余名学生和20余名老师进行了调查，旨在摸清数据分析素养培养存在的问题。就学生而言，部分学生表示机械式的练题，占用了他们大量的数学时间，几乎没有时间搜集、整理、研究数据。还有部分学生仍旧沿用几何、函数的学习方法学习统计和概率知识，学习效率较低。表现为做题很厉害，但是实际运用得非常少。就教师而言，实际上高中数学各知识点内在联系紧密，如统计与概率中经常掺杂了函数、几何不等式等知识点。而部分教师以应试考试为中心，忽略了各知識点的内在联系。部分高中教师侧重解题方法的传授，而忽略了数学思维的培养，特别是数据模型的构建、数据分析的实际应用。

（二）教材分析

初中的数学教材简单地介绍了抽样调查、随机数据、条形图、折线图等，学生形成了一定的数据观念，初步了解了不同数据类型与不同图形之间的关系。在初中阶段，学生接触的多为描述型数据，如平均数、简单的随机事件概率等。高中教材在初中教材的基础上增加了对不同数据之间关联性的研究，如利用样本推算出总体情况，不同变量之间的关系等。高中的数据分析要求学生以统计的视角观察不同变量的相关关系与线性关系，能通过计算离散随机数据的方差、均值分析和解决一些实际问题。

（三）2018年高考试题分析

新课改后，以前的统计观念培养已经变成了数据分析培养。以2018年高考课标全国卷II为例，该试卷遵循了新课改的要求，着重考查学生的数学思维能力、数学的应用能力。不管是选择题还是分析题，对统计和概率的知识点考查都较多，分值占比较大。以该试卷的18题为例，该题是一道以环境基础设施投资为背景的统计题。不需要学生生搬硬套相关统计公式解题，而是考查学生对实际问题的分析和解决能力。从这一点来看，新的高考试卷上有关数据分析的试题答案越来越开放，它更加注重考查学生的数学思辨能力、实际运用能力。数据分析素养的培养必须紧紧结合生活实际，照搬某个公式和沿用以前解题方法很难适应新的高考题型。

二、培养数据分析素养的相关建议

（一）以数据搜集提高学生的参与度

数据分析是基于数据展开的，预测的准确性往往取决于数据的整理和收集的数量和质量。数据分析不仅仅包括分析，还包括数据的收集与整理。培养学生数据分析素养的关键在让学生亲自收集、整理数据，并在一堆随机数据中找到一定的规律，让学生在这个过程中体味到数据分析的乐趣。如在讲解“随机事件的概率”时，教师可以让学生抛硬币实验，并对实验数据进行收集、整理。实验之前，先规定抛硬币的要求（如抛硬币的高度必须在半米以上），将学生分为两人一组，一人抛硬币，一人记录数据，引导学生将记录的数据制作成抛掷统计表，最后将数据绘制成曲线图，让学生从图形中直观感受到抛硬币数据的随机性、波动性。

（二）以生活案例设计数据分析教案

不论是统计学还是概率学都起源于生活而运用于生活。数据核心素养的培养要求学生将掌握的分析方法运用于实际之中，获得成就感，进而激发学习动力。教师可以以生活案例，特别是趣味性丰富的游戏为切入口，培养学生的随机观念和数据分析意识。如在讲到概率，教师可以讲解学生喜欢的游戏——夹娃娃的原理。课堂上，教师可以提问：“箱子里有5个娃娃，每次可能抓到也可能抓不到，我要把5个都抓到，理论需要抓多少次？箱子里有5个娃娃，每次可能抓到也可能抓不到，已经抓出来了3个，我要把剩余的2个都抓到，理论还需要抓多少次？”学生的注意力一下就被吸引住了，少数学生会根据自己的实际经验进行计算。最终得出分别需要抓32次和4次。再比如常见的魔方问题，课前，教师可以让每个学生准备一个六面六色的魔方，然后让学生将六面六色的魔方随意打乱，接着发问：“没有规律的转动，转到六个面每个面的颜色一样的概率是多少？”学生将在数据计算和不停转动（数据验证）中获得答案。

总之，数据分析素养的培养是一个复杂的过程，仅仅靠解题方法的传授是不够的，还需要教师结合学生的理解能力，合理地设计教学方案，让学生参与数据收集、整理、分析的全过程，在现有数据分析观念的基础上，提升数据分析能力。

参考文献：

[1]胡敬涵.高中生数据分析素养现状的调查研究[D].哈尔滨师范大学，2018.

[2]李博.高中数学学科核心素养的内涵及教学指导[J].课程教育研究（新教师教学），2016（28）：57.

[3]程晨.浅谈学生数学学科核心素养的培养[J].情感读本，2017（14）：41.

注：本文系甘肃省教育科学“十三五”2018年度一般自筹课题（课题批准号：GS[2018]GHB2678）系列成果论文。

编辑 刘瑞彬