基于数据分析的高中数学教学初探

◎ 林文聪

一、明确分析流程

数据分析是一项综合性活动,涵盖多个环节,任何一个环节的缺失都会对数据分析的结果造成影响,甚至会出现错误的分析。目前,高中生数据分析素养较低的主要表现,是对数据分析过程不熟悉,知识片段化,不能形成一个完整的体系,比如数据收集缺乏全面性、数据分析方法错误等等。因此,教师在发展学生的数据分析素养上,要以教材内容为依托,渗透数据分析的各个环节。

例如,“统计”这部分内容,教师要从数据收集、数据整理、数据分析、做出推断等四个步骤开展教学活动,使学生对数据分析的流程有一个整体的把握。其中,在数据收集环节教师应当引导学生明确数据收集的范围和形式,有目的的收集数据,确保数据分析过程的有效性;数据整理则是对其中存在较大偏差和有问题的数据进行剔除和修正,有效的整合,进而保证数据的真实性和有效性,奠定数据分析的坚实基础;数据分析应当选择正确的方法和形式,结合分析需求稳步进行,保证数据分析的可靠性和完整性;做出推断环节应当保证推断与现实情况相适应,切忌盲目判断影响结果。

需要注意的是,理论讲解必须和案例分析有机地结合起来,让学生从案例中把握数据分析的步骤以及整个过程。

二、重视实操体验

数据分析,最显著的特点是广泛的应用性以及强大的实践性。借助数据分析,可以解决生活中许多问题,凸显了数学课程的生活应用价值。因此,教师既要重视教材理论知识的讲解和案例分析,又要开展主题多样的实践活动,将发展数据分析素养融入学生的实践活动中,吸引学生积极参与。对此,教师可以采用小组分工与任务驱动相结合的教学方法。首先,教师根据同组异质、异组同质的原则,将学生划分为不同的小组,然后再给各个小组布置相应的实践任务。

例如,根据相关的数据表明,超市的冷饮销售与季节具有明显的正相关关系:在天气较为炎热的夏季,冷饮销售在饮品销售总量中占据30%左右;在天气较为寒冷的秋冬季节,冷饮销售在饮品销售总量中占据5%左右。这样说明冷饮销售的数量与季节具有明显的关联.在进行数据整合和调查的过程中,教师应当将学生划分成几个特定的小组,分别进行天气、销售量、销售占比等不同因素的统计,最后将所得数据整合在一起。

又如,对点外卖、喝奶茶、看电影、玩游戏、玩手机等学生熟悉的热点问题,引导学生分组调查,收集广泛的意见和看法,比如中学生宅家,性格孤僻,不愿与人交流,沉浸在虚拟世界,无聊上瘾,寻找精神寄托等等,这些心理活动因为个体不同存在差异,千姿百态,什么样的意识形态都有,有些数据对我们分析问题有意义,而有些数据起到干扰作用。但是通过大数据分析,从中发现共性,帮助我们引导中学生积极向上,热爱生活,及早发现问题和疏导。

三、巧用软件辅助

网络信息技术的发展为高中数学教学创新带来了极大的便利,也为学生发展数据分析素养提供了新的方法,网络技术已经成为数学教学中不可或缺的工具。目前,市面上流行的统计软件有许多,每个软件都有独特的功能,既能为学生的数据分析提供有效的帮助,又能让学生感受到数据分析的魅力,提高学生的学习积极性。像SPSS(Statistical Product and Service Solutions),即“统计产品与服务解决方案”软件,它是一款功能强大的统计软件,且操作简单,容易上手,比如均值比较、线性回归分析、描述性统计等,能够使教材中抽象的知识直观化。

例如,为了获得某一地区树木的生长情况,工作人员从树林中随机选择了200 棵树,测量了它们的底部周长。从散乱的数据中,学生很难获得树木的实际生长情况,对此,学生可以采用SPSS 软件,将树木的底部周长作为变量,录入200 个数据,迅速得出各主要统计量,如最大值、最小值、平均值、中位数,计算出极差,得出样本数据的变化范围,再对样本数据分组,得出频率分布直方图,从而准确、直观地把握树木生长情况。

四、关注知识融合

发展学生的数据分析核心素养,数学课堂教学活动的开展是主要的手段,但是要注意将发展数据分析核心素养循序渐进贯穿于整个教学环节中。由于学习阶段不同,所涉及的重难点也不一样,所以学生要学会自主的学习、领会、总结,并且还要积极主动的深入挖掘数学知识点的内涵。也可以探索数学学科与其他学科间的互通之处,掌握各个学科基本素养,为更好地进行数据分析奠定良好的基础。

另外,研究性学习和综合实践活动、科技创新活动的开展也是发展数据分析核心素养有效的渠道。研究性学习既包括数据分析的相关的理论,而且同时也涉及了很多实践活动课程,对于数据建模、抽象、推理等要求较高。老师可以给予学生正确的引导,并且鼓励他们主动地参与一些创新性的竞赛,提高学生学习的兴趣,进而积极主动地去发展自身数据分析素养。此过程中重点关注理论结合实践,做到理论指导实践,实践检验理论,实践中包含着很多关于数据分析的知识点,将这些知识串联起来,帮助学生构建起数据分析框架,增强高中数学课堂教学实效性。

结束语:数据是学生在高中数学学习中接触较多的内容,数据中蕴藏着丰富的信息。数据分析则是充分发掘数据信息,有效应用数据的根本手段。因此,教师要重视发展学生数据分析素养,可从分析过程、实践活动、统计软件、知识串联等四个角度采取措施。