明晰概念层次 探寻数学本质
——《平均数》教学思考与实践
2023-09-25唐山市汉沽管理区皂甸小学武国芬
○唐山市汉沽管理区皂甸小学 武国芬
平均数是小学数学“统计与概率”领域的重要概念,是刻画数据集中趋势的统计量。《义务教育数学课程标准(2022 年版)》对平均数教学的内容要求:探索平均数的意义,能解决有关的简单实际问题;能在简单的实际情境中,合理应用平均数,形成初步的数据意识和应用意识。
依据新课标要求,教学《平均数》一课时,教师要高度重视让学生经历平均数意义的探索过程,初步体会平均数的统计意义,能用平均数描述、分析、比较数据,形成初步的数据意识。
基于以上思考,笔者立足概念本质,深入挖掘平均数的本质意义与教学价值,在教学实践中进行了有益的探索。
一、巧设乐学情境,作好探究铺垫
“移多补少”是学生对平均数的直观理解。学生在生活中接触过与“平均”有关的生活现象,在学习活动中也积累了平均分的经验,但对于“移多补少”还是陌生的。对此,教学时笔者充分考虑学生的已有知识与生活经验,课始设置推土机推土的情境,借助生活现象拉开学习序幕。
师:同学们,你们知道“均”是什么意思吗?“均”是土字旁,跟土有关系,匀就是平的意思。请同学们观看推土机的视频,推土机把土推平的这种现象就是“平均”。
(教师随机板书、绘图。)
借助多媒体课件动态演示,以及“均”的字理解析,辅之以形象的简笔画,让学生直观感受到从高低不平到平直线条的变化过程,体会“移多补少”,初步感知“平均”的含义,既激活学习经验,又为后续平均数意义的探索作好铺垫。
二、合理选取素材,正确理解意义
《义务教育数学课程标准(2022 年版)》指出,平均数教学要引导学生在熟悉的情境中理解平均数所具有的代表性,通过刻画一组数据的集中程度表达总体的集中情况。教学中,笔者精心选取学生熟悉并且与学习内容密切关联的素材,借助直观与操作,充分调动多种感官参与,再次让学生通过“移多补少”理解平均数的本质意义。
多媒体播放动画“攀岩争霸赛”:在比赛中淘淘一共尝试了4 次攀岩,每次攀岩高度对应的贝壳个数分别是:2 个、6 个、5 个、3 个。
设置疑问:淘淘攀岩能力的整体水平是( )个大贝壳(如图),你是怎么想的?
生:我们小组先选了6 个,因为6 个最多。但考虑下一次淘淘攀岩高度不一定能达到6 个贝壳,然后又选了3 个和5 个,这两个数不是最高也不是最低的。
启发思考:到底哪一个数能代表攀岩水平呢?有的多,有的少,很难用单独的一次成绩代表攀岩水平。该怎么办?
生:可以把4 次的成绩匀成一样多,这样就能够代表淘淘攀岩的整体水平。
师:你是怎样想到这种办法的?
生:受推土机把土推平的启发。
学生通过“移多补少”把不同的几个数变成了同样多的4,从而得出淘淘攀岩能力的整体水平是4。
引出质疑:淘淘有些困惑,我的攀岩高度中没有4 个贝壳,为什么是4 呢?
生:这个4 是把淘淘4 次的成绩假设成完全一样,通过移多补少得到的。
师:你觉得这个4 代表什么呢?
生:代表这一组数据的整体水平。
揭示概念:数学中,在总数不变的情况下,把多的补给少的,让不一样的数据变成一样多,这个一样多的数就是这一组数据的平均数。平均数代表一组数据的整体水平。
这样的学习过程,让学生在对比不同数据的代表性各有优劣的情况下,充分感知平均数能反映一组数据的整体水平。这样创设情境比较符合平均数的本质意义,更有助于强化“平均数与平均分有关,但意义不同”。
三、明晰概念层次,探寻概念本质
小学生对平均数的理解有三个水平:算法水平(会计算一组数据的平均数)、概念水平(知道平均数代表一组数据的整体水平、平均数的大小易受极端数据影响等)、统计水平(在前两个水平的基础上,能够解释并体会平均数作代表的合理性)。
教学实践表明,学生达到算法水平、概念水平较容易实现,但统计水平的达成有一定难度,往往存在一知半解、含混不清的状况。因此,教学中笔者趁势引导学生继续探究平均数的意义,以期达到更高层次的认知水平。
启发思考:我们知道了4 就是2、6、5、3 的平均数,这个“4”与其他数据有什么关系?淘淘下一次攀岩高度一定会达到4 个贝壳吗?
生:平均数4 是通过其他数据“移多补少”得到的,所以代表这组数据的整体水平。
生:平均数4 并不是真正的攀岩高度,而是一个虚拟数据。
生:我预测淘淘下一次攀岩高度可能是4 个,也可能比4 个多或比4 个少,不是一定会达到4 个。
这样的启发引导,让学生认识到平均数并不是无中生有的数据,它和每一个数据都密切相关,能够代表一组数据的整体水平。以此为基础,笔者继续引导学生预测“淘淘下一次攀岩高度一定会达到4 个贝壳吗”,加深对平均数统计意义的理解,强化对平均数的概念本质与价值的探索,实现由算法水平、概念水平向统计水平的跨越。这样的教学,凸显了对学生数据意识的培养。
数学核心素养包括“会用数学的眼光观察现实世界;会用数学的思维思考现实世界;会用数学的语言表达现实世界”三大维度,这是一个有机联系、逻辑体系清晰的整体。
本课教学中,笔者有意识地引导学生用数学的眼光观察、发现数学问题,由“平均现象”到“平均数”再到“预测分析”,培养学生通过数学的思维和语言揭示平均数的本质属性,体现了对平均数意义的理解由现象到本质的递进探索过程,有助于学生数据意识的逐步形成,培养其数学的理性精神,充分体现了数学课程的育人价值。