高中数学的数据分析能力培养

石明环

摘 要：随着核心素养概念的提出，如何培养学生的数据分析能力成为教师的研究重点。在学生的生活中，数据无处不在，如果可以掌握较强的数据分析能力，有利于发展学生的数学应用能力和综合素养。研究高中数学的数据分析能力培养策略，提出相关建议。

关键词：高中数学;数据分析;能力培养

当前的高中生数据分析能力有待提升，他们面对较多的数据时，并没有有效处理和分析计算的能力水平。为了改进当前高中生数据分析能力薄弱的现状，需要针对学生的能力水平，实施针对性教学策略，能够获得良好的效果。

一、让学生掌握记录数据的工具

想要让学生提升数据分析能力，首先需要让学生掌握记录数据的方法，让学生掌握各种统计图表的使用方法和特点，这样可以为数据分析打好基础。在高中之前的阶段，学生了解了扇形图、频数条形图等统计图表。到了高中，学生需要利用茎叶图、频率分布直方图来分析数据。对于这些图表的优缺点和特征，需要进行详细讲解[1]。例如，频率分布直方图和频数条形图有什么差别？让学生了解频数条形图的频率是纵坐标，而频率分布直方图的频率除以组距是纵坐标。使用频率分布直方图的优势就是可以构建频率和概率之间的关系[2]。频率分布直方图和茎叶图相比较也有优点和缺点，这也属于重要讲解内容[3]。优点是前者可以有效体现样本的分布状况。缺点是前者难以体现原始数据。茎叶图有着方便记录的优点，缺点则是不适合分析较多的数据。如果学生可以掌握各种统计图的优点、缺点和功能，在数据分析过程中，可以利用合理的图表来记录数据，进而让后续的数据分析更有效率和快捷。

二、加强对重要数字特征的教学

在数据分析中，利用几种数字可以限制数据分析效率，包括平均数、中位数和众数、标准差和方差。这几个数量有着一定的意义，可以帮助学生有效分析数据，属于学生发展数据分析能力过程中必须掌握的知识内容。比如，众数属于出现比较多的数据，中位数属于根据顺序排列，处于中间的那个数或者两个数字属于中位数。平均数的理解难度比较低，而对于加权平均数的内容可以重点讲解，让学生了解两种数字的本质。在数据分析中，标准差属于方差的开方，可以体现数据偏离平均数的状况。如果标准差和方差相差较多，数据的波动就会比较大，通过这些原理可以有效分析数据。学生可以结合这些样本数字特征来分析所有数据的整体特点，能够有效提升学生的数据分析能力。

三、结合情境培养学生的分析能力

教师需要引导学生结合情境进行数据分析，让学生利用图表来分析数据。可以借助图形计算机或者计算机绘图软件。通过绘制数据可以了解线性关系或者非线性关系，进而在丰富多彩的情境中掌握数据的特征。比如，可以组织学生分析初中生和高中生身高和肩宽的关系，在生活情境中分析数据内容。学生首先收集不同年龄学生的数据。其中，初中生组的数据使用红色进行标记，高中生的相关数据使用蓝色进行标记，进而观察两组的差异。通过数据分析发现，高中生身高样本普遍高于初中生的样本。学生通过画图来分析样本的相似性。通过把身高和肩宽的数据画成图，可以发现两组数据直线的斜率基本相等，也就是说不管是什么年龄的学生，他们身高和肩宽的比例关系基本相同。学生有不同的机会分析直线型散点图，还需要接触具有非线性关系的统计图。通过这种方式开阔学生的视野，让学生结合生活真实数据来了解不同的數据特点，这样可以更好地解决其他实际问题，发展学生的数据分析素养。

四、引导学生探索数据蕴含的规律

在数据分析中，学生需要善于发现蕴藏于数据中的规律，使用正确的数据分析方法来发现规律并且利用规律，进而了解数据的特点。比如可以利用线性回归和散点图的方式，检验或者测定某个总体中两个变量之间的线性关系，这样可以培养学生的科学精神。比如，可以让学生结合数据分析鸟蛋的长宽关系。教师可以提供一些真实的鸟蛋，通过测量获得数据，也可以直接提供相关数据。而后，指导学生利用坐标图记录，形成散点图。学生可以发现两个数据是正相关的关系，为了有效体现这种正相关关系，可以让学生画出统计图中的直线，进而分析直线的斜率，发现宽度和长度的比例是3∶4，在这个过程中，教师引导学生不断猜想、推理和观察，让学生结合数据解决探究问题，可以培养学生发现新问题的能力。同时，能够让学生掌握比例和散点图的关键知识内容。通过合理使用散点图，学生能够正确研究不同总体相关变量的具体关系，发展了数据分析能力。

对于高中生来说，在当前的大数据社会环境中，需要掌握较强的数据分析能力，这样才能在未来的竞争中获得优势。为了培养学生的数据分析能力，教师需要着眼于实践教学，让学生在真实的情境中训练和发展数据分析能力，通过正确使用数据分析方法，能够有效解决问题。

参考文献：

[1]刘旭敏.高中数学学科核心素养的教学方案研究[J].数学学习与研究，2019（21）：75.

[2]周佳慧.高中生数据分析能力现状的调查研究[D].牡丹江师范学院，2019.

[3]朱秋彤.数学思维能力在高中数学教学中培养的实践研究[D].天津师范大学，2019.

编辑 谢尾合