小学生“数据分析观念”素养的策略研究

高仕杰 席波

摘  要：培养学生“数据分析观念”素养已经得到了前所未有的重视。文章从在小学课堂上，如何将数据分析观念的培养落到实处的角度出发，阐述了“数据分析观念”的教育价值，并从唤醒数据分析的意识、经历数据分析的全过程、拓展数据分析的维度和体会数据分析的随机性四个方面详细分析了如何有效培养小学生的数据分析观念素养。

关键词：小学数学;数据分析观念;策略

“人类已进入了大数据时代，数据是21世纪人类探索的新边疆，数据挖掘是公司竞争力的来源，也是国家竞争力的一部分。”在这样的时代背景下，大数据正深刻影响着人类的决策模式和社会经济的运行模式。“统计知识的习得与数据分析观念的形成，已经成为未来公民不可或缺的基本素养。”培养学生“数据分析观念”素养得到了前所未有的重视，那么在小学数学课堂上，该如何将数据分析观念的培养落到实处？笔者做了一些有益的思考。

一、“数据分析观念”的含义

《普通高中数学课程标准（2017年版）》关于数据分析核心素养的定义为：“数据分析是指针对研究对象获取数据，运用数学方法对数据进行整理、分析和推断，形成关于研究对象知识的素养。数据分析过程主要包括：收集数据，整理数据，提取信息，建构模型，进行推断，获得结论。”同时指出了该素养是研究随机现象的重要数学技术，是大数据及云计算相关领域应用的主要方法。

二、“数据分析观念”的教育价值

（一）有助于增强学生的数据意识

培养数据分析观念可以让学生逐步形成从纷繁复杂的信息中提取有用信息的能力，提升学生对数据的解读能力，使学生形成良好的借助数据说话的态度和数据分析的习惯，以及在此过程中对数据的来源、处理过程及结果进行合理质疑的意识。

（二）有助于学生数学学习的全面发展

在培养数据分析观念的过程中，将会涉及整数、分数、小数、比值等基本数学知识;涉及分类与整理、特殊与一般、数形结合等数学思想的渗透;涉及运算能力、推理能力和解决问题能力等数学能力的运用;还会涉及计算机等多学科的整合。因此，培养数据分析观念是在学习新知的同时，综合运用各学科知识与技能来实现学生的全面发展，这些都是对学生终身发展非常有益的。

（三）有助于发展学生解决实际问题的能力

首先，数据分析的情景可以来源于现实题材与真实数据，可以延展到社会发展的方方面面，对于培养学生在现实情境中解决实际问题的能力是非常有益的。其次，对于数据的解读和应用，还能引发各种各样的实际问题，引发学生的再次思考。因此，培养学生“数据分析观念”对于发展其解决实际问题的能力是独具优势的。

（四）有助于学生形成正确的世界观与方法论

陈希孺院士曾说过：“习惯于从统计规律看问题的人在思想上不会偏执一端，他既认识到一种事物从总的方面看有其一定的规律，也承认存在例外的个案。”培养学生从数据分析的角度来观察世界，可以让学生了解随机现象是普遍存在的，帮助他们去理解社会、适应生活。逐步建立学生数据分析观念，让学生在面对不确定情境或大量数据时，能做出更合理的决策。可以说，数据分析观念的建立是为学生提供了一种新的认识、理解世界的方式，有助于学生形成正确的、科学的世界观与方法论。

三、培养小学生数据分析观念的策略

随着新一轮课程改革的深入发展，对小学生数据分析观念素养的形成提出了更高的标准和要求。唤醒数据分析意识，经历数据分析的全过程，拓展数据分析的维度，体会数据分析的随机性等途径，可有效培养学生的数据分析观念素养。

（一）联系生活实际，唤醒数据分析意识

生活中能接触到很多数据信息，数据不仅能够帮助人们分析问题、解决问题，还能让人们根据数据中蕴含的信息，做出推断和预测。比如：班级竞选、购物活动、天气预测等都是学生身边感兴趣的、真实出现的事例。以实际问题为导向，以数学知识为依托，创设合理的教学情境来提高学生参与学习的积极性。教学时，教师通过丰富的实例，充分挖掘和利用现实世界的素材：各年段学生身高-体重的增长分析;商家进货与销售情况的数据分析;网上购物时如何根据已有数据进行合理选择;新型冠状病毒等社会问题中数据分析对决策的影响等。在具体的时代背景和真實的生活情境下，提供真实数据供学生收集、分析和判断，增强学生与数据的亲密度，体会到数据分析的现实意义，唤醒学生数据分析的意识。

（二）注重亲身体验，经历数据分析过程

马云鹏在研究中指出：“要使学生接受数据分析观念，最有效的方法是让他们真正投入统计的全过程中去：提出问题，考虑抽样，收集整理数据，描述分析数据，做出决策，进行交流，评价与改进等。”因此，在教学中让学生亲身经历数学活动过程，积累经验，并在实践活动中把握学习契机，建立数据分析观念。

例如，在教学“扇形统计图”时，想了解全班同学体育项目的达标情况，该怎么办呢？可以从哪些方面收集数据？用什么方法进行收集？教师可以提前引导学生设计调查表，制定活动方案，进而指导学生进一步了解描述数据的新方式——扇形统计图，最后对数据进行分析和推断。相信经历了这样的数据分析全过程，学生今后面对实际问题时就可以独立地进行收集和整理数据、描述和分析数据，然后做出合理的推断和预测，最终解决问题。在数据分析的全过程中，学生还能经历数据建模的完整过程，深化学生的数学思维。

（三）拓展分析维度，体会数据分析价值

数据的收集整理是为了发现其中蕴含的信息，通过对数据的分析和推理，才能做出正确的决策。数据分析是统计的核心，若不对数据进行有效的分析，统计也就失去了意义。

1. 丰富整理方式，优化数据分析方法

数据的整理方式是多种多样的，在解决问题时，学生可以根据自己的经验自主选择喜欢的方式，进行表达与交流。选择整理数据的方式没有对错之分，只有在特定情况下的优劣之别。所以，要培养学生根据数据的自身特点和要解决问题的具体需求，灵活选择最适合的方式，有效收集整理数据，这样不仅能更加清楚地描述相关数据的特征，还能更加透彻地比较和分析数据。

如图1所示，对于同一数据，通过不同统计图的对比展示，既能让学生感受到统计方法的多样性，也能使学生感悟到各种统计图的特征，选择最合适的统计形式来表示相应的数据信息。

2. 拓展数据分析路径，提升问题解决能力

在数据分析时，应鼓励学生从数据中提取尽可能多的有效信息，引导学生拓展数据分析的路径，对数据的读取可分为三个层次：（1）数据本身的读取，这是最直接的信息，从问题图表中就有明显的答案;（2）数据之间的读取，找到图表中数据间的关系，通过类比、对比等操作后得到的信息来回答具体的问题。如：最好、最高、最小、一共，多（少）多少等等;（3）超越数据本身的读取，是数据背后隐藏的、沉默的信息，通过数据来进行推断、预测，并回答具体的问题。

比如：张齐华老师在教学“数说淘宝”时，通过“我国最爱买书的是哪个城市”引发学生讨论，揭晓答案 ——南京后，再次引发讨论：“爱买书的城市一定是最爱读书的城市吗”，让学生通过各省市“销量最大的特产”这一数据信息，进行综合对比，多角度分析，爱买书的城市不一定是最爱读书的城市。最后结合地图找到爱购书城市地理位置的共性，进行数据分析，引发更加深入的思考。一波几折，不断刷新孩子对数据分析的理解，让我们看到了小小的数据引发的巨大的思维震颤。

3. 延伸数据分析领域，养成学生自觉自主习惯

在信息化时代，学生的学习方式日趋多元化，不仅仅依靠报纸、杂志、书籍等纸质传媒，蕴藏海量信息的电子传媒丰富了数据分析的领域。例如“统计总复习”中，以生活中鲜活的素材“网上购买图书”为契机，引发学生思考：网上出现几十个店铺时，该到哪家去买呢？如果是你，你会关注什么？从学生关注的线索中锁定了两家，到底选哪家？再次引发学生讨论。

A. 价格40元，运费包邮，好评率100%，销量25本。

B. 价格36元，运费8元，好评率98.4%，销量239本。

让学生清楚地体会到数据分析的作用与价值，自觉运用数据分析观念解决学习生活中遇到的实际问题。

（四）体会数据随机，发展数据分析观念

1. 体验随机，感知可能性

在学习活动中，学生更愿意去亲身经历、去亲手实践，更愿意相信自己亲眼看见的和经历过的事。让学生经历学习的体验是学生体会数据分析观念中随机现象的重要途径。

比如：“圆的周长”的教学，圆的周长和直径到底有什么关系呢？学生在测量圆周长与直径长度推算圆周率的活动中，发现即使测量同一个圆也会出现不同的测量结果。经过交流得知，测量数据是有误差的，而产生误差的原因是多样的，这正是事件发生随机性的原因之一。而学生在对多个圆周长与直径长度比值进行比较后，发现周长都大约是直径长的3倍，使学生理解试验次数足够多时，试验数据呈现出来的统计规律性，这也是事件随机性的另一个重要方面。

2. 滲透统计，感悟可能性

统计与概率之间是相互关联的，例如，对事件发生可能性的感受需要经历对数据的收集和整理工作，而对事件发生可能性的把握又可以促进对有关数据的准确预测。这些对于学生理解统计与概率的有关知识，对于他们有效地使用这些知识去解决问题有着极为重要的意义。

例如，综合与实践的活动课“掷一掷”的教学中，教师通过设置疑问将“掷两颗骰子，11个点数和”分为两组（和：2、3、4、10、11、12为一组，和：5、6、7、8、9为另一组），让孩子自己选择参赛队伍。不公的事实激起学生强烈的探究欲望，学生通过有序搭配与数据分析（将每个点数和出现情况绘制成条形图，见图2），找到了左右结果的原因，并运用可能性大小的知识来预测下一次相关事件的结果。

除了上述途径可落实培养学生的数据分析观念素养外，巧用信息技术，丰富数据分析形式;提供实践机会，提升数据分析能力;合理质疑数据，培养数据分析态度;训练数学语言，加强数据分析表达等都是培养学生的数据分析观念的有效途径。教学中，教师只有适应新课标和时代发展的需求，才能更好地落实数据分析观念的培养，发展学生的核心素养。