基于数据意识培养的“条形统计图”单元学习活动设计

王术 刘桂宏

摘 要：数据意识是小学生在学习“统计与概率”领域时应达成的关键能力。为了提高小学生数据意识的发展水平，本文将立足于单元知识结构和核心素养的目标，从数据的收集与整理、数据的呈现、数据的分析三个维度来设计多样的单元学习活动，让学生在单元学习活动的过程中了解“条形统计图”单元的基础知识，感悟完整的统计过程，形成数据意识。

关键词：数据意识 单元学习活动 条形统计图

培养学生数据意识的前提是教师能够具有数据意识和数据处理能力，并且能在课堂教学中有意识地去培养和提升学生的数据意识。数据意识是新课改之后新加入的数学核心素养，教师没有受到系统的培训和学习，部分教师也没有高度重视学生数据意识的培养或者不知道如何在教学中去培养学生的数据意识。同时《义务教育数学课程标准》（2022年版）也指出教学要依据核心素养的内涵以及不同学段学生的主要表现，结合具体的教学内容，全面地分析教学主题、单元和课时的特征，要基于单元主题、单元整体设计教学目标和单元学习活动。在以往的教学环节中教师的常规模式是关注本节课的教学目标和教学内容，只有少部分教师能够从单元整体的视角下横向架构本课时的教学，乃至立足整个学期、学段纵向地剖析知识之间的联系。在单元学习活动实践教学中，通过设计多样的单元学习活动，学生能够经历探究知识的过程，展现出学科核心素养；同时也能够帮助教师更好地关注学生的表现，及时捕捉学生在活动中展现的素养。［1］

本文以人教版四年级上册第七单元“条形统计图”为例，探究在单元学习活动设计中如何对小学生的数据意识进行培养。

一、基于数据意识培养的单元学习活动设计内涵

数据意识是小学阶段主要培养的核心素养之一，为了进一步强调小学阶段的数学教学侧重的是培养学生对经验的感悟，《义务教育数学课程标准》（2022年版）将以往的“数据分析观念”一词修订为在小学阶段所呈现的是“数据意识”，初中阶段则是“数据观念”。数据意识主要是对数据的意义和随机性的感悟，强调学生对数据本身及其背后所蕴含信息的理解，在数学活动中通过对数据的体验和反思所形成的主动运用数据的意识。［2］单元学习活动是单元教学的重要组成部分，它是以单元为主题，依据课程标准和教材内容，在单元教学目标的指导下展开的整体性和结构性的设计活动；它以课程标准为依据，是以小学数学教材中的单元内容为主体展开的一系列系统化、结构化、科学化的整体设计活动。

因此，基于数据意识培养的单元学习活动设计要以切实培养学生的数据意识为基础，促进数学学科核心素养在教学中的落地。

二、基于数据意识培养的单元学习活动设计分析

（一）整体分析，规划单元学习活动内容

单元学习活动内容是教师实施单元教学的基础，而教材是规划单元学习活动内容的主要依托。在实施单元教学之前，教师需要整体分析课程标准、教材等要素来规划单元教学活动，从而为设计单元教学目标、组织单元学习活动奠定基础。“条形统计图”是小学数学人教版四年级上册第七单元的内容，《义务教育数学课程标准》（2022年版）对于该单元提出了相关教学要求，如通过现实背景，让学生理解条形统计图中纵轴和横轴所表示的意义以及两者的关联；引导学生理解条形统计图的功能等。通过该单元的教学，学生能够使用条形统计图来表示和分析数据，能够分析和表达各个数据所蕴含的信息，说明数据所表示的现实意义。由此可见，培养学生的数据意识是“条形统计图”单元教学的重点。

在小学阶段，数据意识体现在数据的收集与整理、数据的呈现、数据的分析、随机现象发生的可能性等四个方面，而这四个方面并非独立存在的，而是渗透在统计的全过程中，因此，教师在分析教学内容时需要考虑到数据意识的整体性及其在教学中的渗透。结合课程标准和教材内容，可以确定本单元主要从数据的收集与整理、数据的呈现、数据的分析三个方面培养学生的数据意识，该单元学习活动也将基于这三个方面进行设计，由此提高教学内容的针对性，使教师有依据、有重点地培养学生的核心素养。

（二）依据数学核心素养，制定单元教学目标

单元教学目标是单元学习活动的指导，而学科核心素养是教师确定单元教学目标的重要依据。［3］因此在设计单元教学目标和学习活动目标时，教师不仅要考虑到新课标的要求，还要考虑到教学知识和核心素养的培养，更要明确单元学习活动在本单元知识体系中的作用。在进行“条形统计图”单元学习活动教学时，教师通过分析教学内容，确定了本单元的核心素养——数据意识。因此，本单元的核心目标设置为培养学生的数据意识。在确定单元核心目标之后，教师要从课标、教学内容、数据意识的培养、学生的认知特点等多方面進行单元教学目标的设计，从而可以确定以下单元教学目标。

（1） 通过一系列的学习活动，认识条形统计图，知道条形统计图的特点；能理解条形统计图中纵轴和横轴所表示的意义以及两者的关联；能根据数据的大小绘制长短合适的条形统计图。

（2） 能够分析和表达条形统计图中各个数据所蕴含的信息；在读图、画图以及对图中的数据信息进行分析比较的过程中，能解释统计结果并基于数据做出判断、预测等活动；能通过绘制条形统计图解决相关的问题，准确收集与呈现问题中有效的数据。

（3） 在数学学习活动中，体会统计在现实生活中的作用，理解数学与生活的密切联系，增强学生保护视力的意识；在绘制和分析条形统计图中养成认真仔细、独立思考的学习习惯和严谨的科学态度。

（三）依据数据意识，设计单元学习活动

小学阶段统计与概率领域的学习不能仅仅停留在教师讲授统计知识上，需要学生全身心地投入统计学习的全过程，学生只有在学习活动中探究才能够强化自身的数据分析意识。基于数据意识培养的单元学习活动通过各种学习活动，即通过调查、测量、观察等实践活动来收集数据、利用图表分析数据，以此培养学生的数据意识。同时也要注意在设计单元学习活动时要把统计与概率的相关问题从抽象的理论知识转化成学生更容易迁移的具体应用。在教学中创设真实的情境能够激发学生体验活动的兴趣，教师需要针对不同的学习活动以及学习任务创设合适的真实情境，让学生在此过程中产生自主解决问题的思想，在解决统计与概率相关问题的过程中潜移默化地提高学生的数学核心素养。［4］

为了更好地体现对学生的数据意识的培养，“条形统计图”的单元学习活动将从数据意识的三个维度，即数据的收集与整理、数据的呈现、数据的分析出发进行设计。

1. 数据的收集与整理

统计的核心是数据，进行统计的第一步就是收集与整理数据。数据无法脱离实际问题而存在，因此在教学中教师需要将所学的具体内容与有效的探究活动结合起来，使学生能够经历收集与整理数据、描述数据、呈现数据的过程，这也是培养学生数据意识的重要途径。数据的收集与整理需要学生关注到事物中所蕴含的信息，经历对事物的共性进行抽象的过程，并将有价值的信息转化为数据。

活动一：世界卫生组织的一项关于青少年视力的研究报告显示，目前我国近视患者数量达6亿，青少年近视率则居世界第一，其中小学生的近视率在青少年近视群体中接近40%。研究表示近年来，青少年近视群体正逐步呈现出低龄化和上升趋势。教育部关于近视统计数据显示，我国学生中近视群体低龄化的趋势明显，小学生近视在近10年内翻了一倍。教师通过创设“拯救视力”大调查行动的情境，让学生根据自己的真实情况填写调查表，并让学生收集本班学生填写的“拯救视力”的调查表，试图从“户外活动”“电子产品”“护眼食物”“睡眠时间”四个方面了解学生的真实情况。之后教师要引导学生采用不同的方法将收集到的调查表中的数据整理出来，如采用数字、数“正”字、绘制表格等方式。

设计意图：学生只有在面对真实的、自己感兴趣的问题时才会为了维护自己的观点积极主动地参与到统计的整个过程中。保护视力是当前社会的热点话题，且与学生的生活息息相关。教师设计“拯救视力”的学习活动，从学生非常熟悉的话题出发进行调查活动，更能够激起学生的求知欲，同时也具有一定的教育意义。在活动中教师抛出问题引导学生从四个方面去收集所需的数据，体验收集和整理数据的过程。为了体现统计与概率这一领域与其他三个领域之间的区别，教师要鼓励学生采用不同的方式去整理数据，让学生明白统计的方式没有对错，只有更合适。

2. 数据的呈现

数据的呈现是统计过程的关键环节，将收集到的数据以清晰合适的方式呈现出来也是统计教学的重点。在小学阶段，数据的呈现方式主要是统计表和统计图。新课程标准中提出条形统计图的教学需要通过现实的背景，让学生知道条形统计图的主要功能是表达数量的多少，学生借助条形统计图可以直观地比较不同类别事物的数量。小学生培养数据意识不仅仅为后续更高层次的数据观念的发展奠定良好的基础，也为解决小学生在日常生活中所遇到的实际问题。［5］掌握数据分析的方法首先就要让学生认识各种统计图表。

活动二：教师引导学生将收集到的数据用曾经学习过的象形图的方式表示出来，而教师则用条形统计图的方式呈现。学生通过观察对比，理解条形统计图的特点，即它不仅可以清楚地表示每种数量的多少，还可以表示各种数据之间的差距。同时在学习绘制条形统计图之前，教师请学生通过观察条形统计图，说出横轴、纵轴、计数格、每格代表几人及不同户外活动时间的人数等。教师和学生共同总结出绘制条形统计图的三个步骤：① 画纵轴和横轴，明确两者所表示的数据；② 根据数据的大小确定每一格所代表几个单位；③ 画图例和直条，标明数据。在明确步骤之后教师请学生动手操作，将收集到的“户外活动”“电子产品”“护眼食物”“睡眠时间”四个方面学生的数据用条形统计图绘制出来。

设计意图：学生将大量的现实数据提取出有价值的信息，并利用统计图表和统计量将这些信息呈现出来，在这个过程中学生逐步形成数据意识。在学习活动中为了让学生更好地体会条形统计图的特点，教师通过引导学生观察对比曾经学过的象形统计图和统计表，让学生在比较的过程中对条形统计图的特点进行自主建构。

3. 数据的分析

对数据的分析是指学生能够根据不同的问题情境，对统计图和统计表中的数据进行解释、分析和描述，即学生具有读取条形统计图中所蕴含的数据信息的能力。［6］而这里的分析不仅仅包括对数据本身的解释，也包括超越数据本身，对数据进行预测和推断的能力，从而能够对统计图和统计表中的数据信息进行分析和描述，让学生体会到数据的作用和意义等。

活动三：学生根据真实的问题情境，对条形统计图中的数据进行解释、分析与描述。学生对所绘制的条形统计图进行总结，将直接观察到的信息描述出来。教师通过抛出问题“条形统计图中还透露了哪些信息”，让学生对数据背后的信息和产生数据的原因进行分析和预测，教师根据学生的预测和分析的信息，再次回归主题，提倡学生要保护视力，多多到户外运动，避免长时间看书和使用电子产品，每天要保持充足的睡眠，不能熬夜。

设计意图：基于数据意识的教学不是简单地教会学生对于数据的计算和解题，而是让学生能够经历一个完整的数据收集、整理与分析的过程，让学生从知识的接收者转变成学习的主动者。教师通过引导学生根据统计图来分析数据，让学生不仅仅关注到数据，更加理解每个数据背后蕴含的信息，同时也鼓励学生对于同一数据能够从不同的角度去猜测和分析，提高学生的数据意识。

三、基于数据意识培养的单元学习活动设计思考

（一）设计单元学习活动要从整体出发

对于单元学习活动的设计不仅为了从中更好地培养小学生的数据意识，也为了让小学生在单元学习活动中更好地掌握该单元知识。因此，教师在设计单元学习活动时要从整体联系的视角出发，在活动中加强知识之间的内在联系，帮助学生实现由“局部认识”到“整体认识”的转变。

教师在进行“条形统计图”教学活动设计时从课程标准、教材等方面整体规划了教学内容，确定了核心素养，虽然设计了不同的学习活动，但每个活动并不是割裂孤立的，它们都是基于彼此的、层层递进的关系，帮助学生在活动中厘清单元知识的逻辑联系，经历统计的全过程。

（二）设计单元学习活动要考虑结构化特征

单元学习活动的结构化特征不仅仅是指在设计时要考虑数学学科知识的结构，还需要考虑学生的认知结构。通过单元学习活动的引导，实现数学知识的结构化，帮助学生形成认知结构，实现对知识本质的理解和素养的培养。在“条形统计图”的单元学习活动过程中，通过各个学习活动的设计、情境的创设和教师的提问引导学生自主探究，加深学生对统计知识结构的深度理解，并有意识地在头脑中自主构建，培养学生的数据意识。

四、结语

单元学习活动要从单元整体出发，以提升学生的核心素养为基础开展单元教学，将单元的各个知识点有机整合起来，让学生积极主动地探究，在活动中掌握知识的本质，理解数学思想和方法，促进学生核心素养的发展。

参考文献：

［1］ 姚丽. 在统计与概率领域开发主题式活动发展学生核心素养［J］. 新课程，2022（17）：44-45.

［2］ 殷波贤，初广宏. 小学数学“单元学习活动”的设计与实践逻辑［J］. 现代教育，2022（2）：57-60.

［3］ 李熳. 小学生数据分析观念培养的教学设计研究——以“統计与概率”为例［D］. 重庆：西南大学，2021.

［4］ 牟天伟，张艳. 注重发展学生数据分析观念的教学实践与思考——以八年级《平均数》为例［J］. 数学通报，2016（10）：39-43.

［5］ 马云鹏. 小学数学课程标准与教材研究［M］. 北京：高等教育出版社，2016.

［6］ 李化侠，宋乃庆，杨涛. 大数据视域下小学统计思维的内涵与表现及其价值［J］. 数学教育学报，2017（1）：59-63.

基金项目：2020年伊犁师范大学博士启动资金项目“初中数学教师学科教学知识的发展与影响因素研究” （2020YSBS002）。