初中生数据观念素养培育下项目化学习模式使用策略研究

摘 要：大数据时代，人们逐渐意识到数据对人们生活或者工作的巨大影响力，数据观念素养的培育，也成为人们必须关注的重点。《义务教育数学课程标准（2022年版）》中明确提出，义务教育阶段数学教育教学必须将学生数据观念素养培育作为重要目标之一。数据观念培育需要学生具备较强的数学思维能力，包括逻辑思维、抽象思维、创新思维等，但目前学生的数学思维能力还比较薄弱。由此，在新一轮的初中数学教学改革期间，教师要能够以学生数据观念培育为目标，选择合适的教学模式，尝试将项目化学习模式融入其中。

关键词：初中数学；数据观念；核心素养；项目化学习模式

中图分类号：G633.6 文献标识码：A 文章编号：1673-8918（2024）30-0083-06

在初中数学教学当中，学生核心素养发展会涉及数学建模、数学抽象等多个方面。要想通过合理运用项目化学习的活动，推进学生核心素养的全面发展，教师需要注重结合《义务教育数学课程标准（2022年版）》（以下简称《课程标准》）的实际要求，探索更多有效的教学手段，以此让学生的主观能动性得到有效发挥。对初中生数据观念培育现状进行调查，教师不难发现存在的问题比较多，学生对数据的认识不够深入。有的学生只是停留在对数据的表面认识，缺乏对数据本质的理解和掌握；学生缺乏数据分析理解能力。由于缺乏实际应用的机会或经验，学生往往无法将所学的数学知识和技能应用于实际问题的解决中，从而缺乏数据分析能力和思维能力。数据分析观念是一种认知，在这一观念指引下，能够帮助学生利用更加科学的方法对课本当中，习题、考试当中所提及的数据进行整理或图示化描述。这需要引入更加有效的教学模式，而项目化学习模式就是重要路径之一。

一、 初中生数据观念素养培育与项目化学习模式融合的必要性分析

（一）初中生数据观念素养培育的逻辑初衷

有数据观念的人，往往可以准确把握数据的意义，对数据随机性的特点有清晰的了解，继而依照问题的情境去收集数据、整理数据、分析数据，还会使用定量方法进行描述，研判事情发展规律和可能性。由此，从本质上去理解随机现象，感知大数据时代数据分析能力的重要性，继而慢慢形成科学态度和素养。对初中数学学科而言，应该将其作为学生数据观念素养培育的重要平台之一，这才符合《课程标准》对学生数学素养培育的诉求。

（二）项目化学习模式与初中生数据观念素养培育的逻辑关系

项目化学习模式是指在学习过程中以项目为驱动，通过学生自主探究和协作交流，在解决问题的过程中学习问题背后的知识，形成解决问题的技能，并发展综合能力。这种教学模式强调学生的主体作用，弱化教师的“教”，强化学生的“学”，引导学生以项目式学习案例和程序性知识为参考，实现变革性的以“学”为主的、真正属于学生的项目式学习。因此，项目化学习模式是一种以学生为主体，以问题为导向，以项目为载体，以合作为基础的教学模式。它可以帮助学生培养数据分析观念和数学核心素养。在初中生数据观念素养培育中，项目化学习模式可以促进学生对数据的分析、处理和应用能力的提升；同时，项目化学习模式也可以培养学生团队协作、沟通交流等多方面的能力。

二、 初中生数据观念培育下项目化学习模式使用案例

（一）实现教学核心知识的梳理，为项目学习奠基

为了更好地推动我国教育改革的进程，初中数学教师应该提高对培养学生数据分析观念的重视程度，利用高效的教学策略，科学地开展教学。教师要以数据观念培育为导向，实现项目化学习机制的构建。

首先，要懂得对教学核心知识进行梳理，为后续的项目化学习奠定良好的基础。以初中“统计与概率”板块教学为例，研判此板块的《课程标准》要求，提炼核心知识点，找到可以使用到项目化学习的知识节点，将此作为项目化学习方案设计的出发点，由此实现教育教学内容的整合。对初中数学教师而言，在《课程标准》引导下，需要针对“统计与概率”专题知识点进行整理，牵涉的核心知识点有平均数、中位数、方差、频数、简单随机抽样、数据处理、扇形图、折线图、趋势图、简单随机事件、频率和概率等。

其次，对上面提及核心知识点的发展历程、形成过程进行情境预设。同时，还需要在上述核心知识点的基础上，实现知识网络的构建，这样知识发展生产进入再创造的状态，学生开始掌握新知识，实现认知结构的重塑，使其数学思维发展进入更加理想的状态。例如，在函数教学中，教师就可以以问题的形式进行情境的创设。在实际进行教学的过程当中，教师在教学课件上呈现以下情境：“在我们的身边，无论是哪个场所，只要用电都需要缴纳电费。不过，电费的缴纳标准也会存在一定的差异。如果可以控制在一定的范围内，电价就比较便宜。如果超出范围，也就会提高电价。之所以会设置这样的标准，主要就是希望我们都可以节约资源。现在，请大家自主对相关项目进行设计，掌握身边人的用电行为习惯，并且结合每月的消耗电量以及所支付的金额，对当地电费收费标准加以掌握。同时，以此为基准进行宣传语的设计，带领更多人合理用电。”在这一过程中，学生也就可以设置项目驱动的问题，对居民如何合理用电的方法加以探索。在实际进行项目化学习的过程中，学生可以选择运用访谈或者调查问卷的形式，对人们的用电行为习惯加以掌握。学生通过调查不难发现实际问题，即对身边人的用电量与缴费金额加以明确。同时，以一次函数中两个数学变量对数学模型进行推导。之后，学生也就可以进行宣传语的设计，即学生分析这次项目化学习的效果。在这样的项目学习中，学生不仅能够提高对一次函数知识点的了解，还会获得主动学习能力的发展，也将会达到知识和核心素质的兼顾的目的，从而获得数学建模和数据分析等能力的发展，满足核心素养的培养标准。

（二）合理设定驱动性问题，提升项目参与度

实现数据观念素养培育与项目化学习模式之间的整合，还需要在特定的项目情境中，设定驱动性的问题。当然这个驱动性问题必须是以数据观念培育为目标的，在此基础上实现对应核心知识系统的架构。

例如，在学习“统计与概率”知识时，可以从以下两个角度：其一，依靠某个知识在整个知识系统中的联系点，依靠创造性问题的设定，可以保证问题与项目不断关联起来；其二，将核心知识还原到现实情境中去，引导学生思考真实与知识之间的关联，在生活场景下重新理解对应的统计与概率知识，实现问题情境的重塑，以提升认知。对初中数学教师而言，在实际驱动性问题设定的过程中，要保证问题的挑战性，做到问题不要太难也不要太简单，合理控制其难度即可。这样才能够进一步激发学生的学习兴趣，让他们进入持续性思考的状态，并且由此贯穿整个项目化学习历程，不同问题之间相互关联，形成一个完整的问题链。由此，设定的问题如下：“如果你是经济学家，要调查我国的GDP，对数据进行整理、分析。研究范围可以以全国为对象，也可以以一些省份为对象，可以选择不同的时间段，可以以改革开放之前，也可以以改革开放之后。”在这样的问题情境中，学生需要弄清楚什么是GDP，针对GDP可以提出哪些实际问题；再去收集和整理相关的文献资料，能够结合公开的数据；最后进行分析、预测和专业性的解释。

又如，在学习“随机事件与概率”这一节课时，本节课的数学知识与学生的日常生活联系密切。因此，教师在进行授课之前，可以先对本节课的教学内容进行全面系统的分析，然后充分考虑如何设计数据收集整理以及描述等各个教学环节。在能够合理选取本节课的教学元素的基础之上，融入日常化的教学元素，让学生能够处于熟悉的环境下。例如，教师可以让学生思考：“在生活中哪些事件是随机发生的，这些随机发生的事件是否被称为随机事件？而与随机事件相对应的哪些事件是每天必然会发生的？生活中的这些随机事件发生的概率或者频率是多少？”通过一系列贴近日常生活实际的问题，引发学生的思考，让学生能够对数据有更清晰的理解。在激发学生学习热情以及学习兴趣的同时，有效培养学生的数据分析观念。

（三）秉持项目化学习理念，预设高阶认知

项目化学习多数是依靠高阶认知策略，去带动低阶认知的，由此要能够在实际教学期间，秉持项目化学习理念，实现高阶认知的预设。以初中数学“统计与概率”教学为例，教师可以积极采取如下的措施：其一，在创设现实生活情境的环节，巧妙运用高阶认知策略，引导学生将自ktjMiCtXpgr37CRVcnkBLg==己掌握的数学知识，运用到现实问题分析中去；其二，在项目化学习方案设计环节，还会设定一些隐含的高阶认知内容，有的会以驱动性问题的形式出现，有的会以学习成果的形式出现；其三，需要注意的是，在高阶认知预设的环节，还需要处理好高阶认知与低阶认知之间的关系，建立良好的搭配和组合机制；其四，要能够设定清晰的高阶认知策略，这样可以让学生更好地理解基础知识和技能，还可以为后续项目化学习进程的发展奠定良好的基础。显然，对本次“统计与概率”课程而言，项目学习的高阶认知焦点放在了信息收集和处理能力提升上，能够综合使用函数知识、统计知识、经济学知识去解决问题、分析问题；引导学生将数据分析建模研究成果使用到经济发展和社会学实践中去。

当然，在培养学生数据分析观念的过程当中，教师应该重视自身的引导作用，引导学生利用不同的方法，并且从不同的角度对同一组数据进行横向分析，纵向对比，帮助学生理解各类方法的适用范围以及相关适用条件。确保学生能够根据实际情形选择恰当的数据分析方法，对收集到的数据进行分析和整理。例如，在学习“数据的波动程度”这一节课时，本节课的重点概念是平均数、极差、方差以及标准差等。这些数学概念较为相似，学生很容易产生混淆，所以教师先应该针对这几个概念进行仔细讲解，帮助学生进行辨析；然后，在此基础之上帮助学生理解这几个概念的适用范围以及定义的差异性；再模拟几个具体情境，让学生根据这几个概念的定义以及适用范围进行选择，从而确保学生真正理解相关概念的含义以及实际适用条件。

（四）合理安排实践环节，锻炼数据分析能力

学习不仅仅是为了收获知识，也是为了利用知识更快速地解决问题。所有我们学习到的理论知识最终都会应用到实践中。项目化学习的核心就是实践任务，也就是说学生在完成实践任务的过程中，可以更好地收集数据、分析数据、整理数据，实现多方面数据能力和素养的发展。因此，培养学生的数据分析观念也是如此，教师在教学中可以适当地增添一些实践分析机会，让学生充分意识到数学知识的重要性。

以学习“统计与概率”为例，往往会牵涉很多的现实情境，教师需要对这些情境进行合理安排，最好以半成品的方式出现，让学生亲身经历数据收集、数据整理、数据分析的历程。在分析数据期间，教师要能够学会放权，让他们有充足的时间，在数据性问题解决的过程中，可以更好地体会知识、技能、态度，获得立体感的体验，这样才能够保证学生的数据分析和使用能力不断发展。例如，学习“数据的集中趋势”就是一次很好的实践分析机会。教师可以先简单地将本节课的教学重点以及教学内容向学生进行传授，然后再让学生进行自主讨论，加深对本节课数学知识的理解。之后，教师可以根据学生的实际学习情况以及对知识的接受程度，发布一些与调查相关的实践活动。教师可以让学生以课堂当中的同学作为调查目标，收集课堂当中所有学生的鞋码。调查的方式不限，可以采取调查问卷或者口头调查的形式完成对相关数据的采集以及整理。要求学生要自主完成相关问卷的设计、实践调查以及数据的收集和分析。在完成前期的准备工作之后，进行后期的数据分析工作，观察数据的集中趋势。所收集到的号码主要集中在哪几个号码之间，并且分析原因。通过这次实践机会能够加深学生对相关数学知识的理解，同时也能够锻炼学生的统筹规划能力以及数据分析能力，有助于培养综合能力强的人才。如果在此期间牵涉一些合作性的任务，还可以锻炼他们的数学交流能力和合作能力，这些都将为他们未来的持续发展奠定良好的基础。对本次课程而言，学习实践活动主要有小组合作探究GDP的相关问题、小组分工合作整理相关文献，研究对应数据；结合数据，分享研究报告；总结小组的收获。

（五）优化成果的展示环节，提升数据分析的成就感

基于数据观念培育的项目学习任务完成之后，要求学生或者学生小组展示对应项目学习的成果，这些成果最好以公开展示的方式来处理。学生在设计阶段，会做好规划，并且预设对应成果应该有哪些内容，哪些是展示的重点，展示成果的最低标准应该达到什么状态，以什么样的方式来展示，如何将这样的成果使用到现实生活中去。对初中数学“统计与概率”知识学习而言，成果的展示属于核心内容，要能够科学设定展示活动，优化展示过程，这样才能够将驱动性问题与展示行为关联起来。对本次课程而言，公开成果主要牵涉如下内容：其一，完成GDP分析报告，界定重大成就；其二，小组可以派代表来分享自己小组的研究报告，探讨研究的收获，形成对应反思。

（六）调整学习评价，以评价促学习

在学生数据观念培育导向下的项目学习活动的最后环节，要能够切实地发挥评价的效能，改变以往分数定性评价模式，不要仅仅去关注学习目标，要能够将评价的视角放在整个活动过程。在评价的过程中，最好可以使用多维度的评价理念，评价人可以是自己，可以是自己小组成员，可以是教师，评价中要去探讨通过本次活动有哪些收获，还存在哪些困惑，有什么建议，不断记录这些信息，在此基础上去进行评价反馈。这样的回顾才是有效的评价，才能够引导学生的数据观念培育进入更加理想的状态。

详细来讲述：其一，从评价等级来看，主要可以将其归结为高等级、较高等级、一般等级和较低等级；其二，从评价维度来看，主要可以从参与项目活动积极性维度，数据收集、数据统计、数据分析能力维度，与同学交流合作能力维度，感受数学美能力维度；其三，从活动记录表维度来看，主要有：“本次项目学习中，你使用了哪些数学知识和哪些数学能力？请尝试用文字去描述项目化活动的感受。本次项目学习中你的收获有哪些？你的困惑有哪些？你的建议有哪些？”例如，在完成一次关于数据分析的课堂讨论后，教师可以让学生互相评价对方的观点和论据，从而提高学生的批判性思维能力。此外，教师还应该关注学生在学习过程中的表现，如学习态度、学习方法等，从而更好地培养学生的数据分析观念。例如，教师可以通过观察学生在课堂讨论中的表现，了解学生对数据分析的兴趣和理解程度，从而针对性地进行教学调整。

三、 初中生数据观念培育下项目化学习模式使用需注意的问题

随着科技的飞速发展，数据已经成为我们生活中不可或缺的一部分。在教育领域，项目化学习作为一种新型的教学模式，旨在培养学生的数据观念和实践能力。上述基于学生数据观念培育的项目化学习案例的探讨，可以看出该教学模式的确可以在学生数据观念培育中发挥积极效能，然而，在初中生数据观念培育导向下项目化学习模式使用过程中，仍需注意以下几个问题。

（一）注重学生兴趣的培养

项目化学习的核心是让学生在实际问题中应用所学知识，培养学生的实践能力和创新精神。因此，教师在设计项目时，应充分考虑学生的兴趣爱好，选择与学生生活密切相关的课题，激发学生的学习兴趣。例如，可以组织学生进行一次“城市交通状况调查”，让学生了解城市交通拥堵的原因及解决方案，从而提高学生的数据分析能力。当然，教师还可以设计家庭消费、社会就业问题、环保问题等统计方面问题，让学生通过收集和分析数据来解决问题。教师还可以组织学生进行一次关于某集团学校初中部食堂饮食结构的调查，让学生通过收集和分析数据来提出改进建议等，教师设计一系列具有实际应用价值的教学活动，有助于学生在实践中培养数据分析观念。

（二）合理设置项目目标

项目化学习的目标应该明确、具体，以便于学生明确学习方向。在设置项目目标时，教师应注意以下几点：①目标要具有可实现性。避免设定过于宏大或不切实际的目标，以免影响学生的学习积极性。②目标要体现学科特点。结合学科知识体系，将目标与所学知识相结合，使学生在完成项目的过程中能够巩固所学知识。③目标要关注学生个体差异。根据学生的年龄、兴趣和特长，合理设置项目目标，让每个学生都能在项目中找到自己的价值。

以某市居民用水情况调查为例，项目目标为：通过实地调查和数据收集，了解某市居民的用水习惯和用水量；利用所学的统计知识，对收集到的数据进行整理和分析；根据数据分析结果，提出合理节水建议。具体的任务实施过程为：分组调查阶段，将学生分为若干小组，每组负责调查一个社区或小区的居民用水情况。要求每个小组在规定的时间内完成调查任务。数据收集阶段，各小组需要对所调查的居民进行访谈，记录他们的用水习惯、用水量等信息。同时，还可以通过观察家庭用水量等方式收集相关数据。数据整理阶段，各小组将收集到的数据进行整理，包括数据的清洗、筛选、分类等操作。数据分析阶段，各小组利用所学的统计知识，对整理好的数据进行分析，包括描述性统计分析、推论性统计分析等。结果展示阶段，各小组将分析结果以报告的形式呈现给全体学生和教师。

（三）引导学生正确使用数据工具

在项目化学习过程中，学生需要运用各种数据工具进行数据分析。教师应引导学生学会正确使用这些工具，如Excel。同时，教师还应教导学生保护个人隐私，遵守网络道德规范，确保数据安全。比如，初中数学教师可以让计算机教师开展“Excel简单数据分析工具的使用”专题学习课程，课程内容会牵涉Excel数据分析工具的基本操作、Excel数据分析工具在数学问题解决中的应用、Excel数据分析工具使用技巧。借助这样的课程内容，让初中生意识到在数学问题解决的过程中，也可以使用Excel数据分析工具，继而将培养此方面的能力作为数学学习的目标之一。在此期间，讲解Excel数据分析工具的基本操作，包括如何打开Excel软件、如何创建工作表、如何输入数据等。同时，讲解Excel数据分析工具在初中数学中的应用，如何对数据进行描述和分析、如何绘制图表等。通过一个实际案例，引导学生运用Excel数据分析工具进行数据处理和分析。例如，可以选取一道初中数学生活实际方面的应用题，要求学生使用Excel数据分析工具对数据进行处理和分析，并绘制出相应的图表。让学生自主选择一个数据集，使用Excel数据分析工具进行数据处理和分析，并绘制出相应的图表；同时，鼓励学生分享自己的实践经验和体会。

（四）加强团队协作能力的培养

项目化学习强调团队合作，学生需要在团队中分工合作，共同完成项目。教师应引导学生学会倾听他人意见，尊重团队成员，发挥团队协作优势。此外，教师还可以组织一些团队活动，如小组讨论、研讨会等，以提高学生的团队协作能力。也就是说，在数据分析类型项目任务完成的过程中，可以将整个项目拆解成不同的小任务，引导学生合理分工，有的负责进行数据分析基本概念的整理，有的负责数据的收集，有的负责数据的分析，有的负责数据分析报告，依靠这样的方式每个人都能够找到自己的学习目标。在此期间，要能够选择合适的项目负责人，处理好不同任务之间的关系，以及不同小组成员之间的关系，在某个组员遇到困难的时候，组长要能够发动其他组员去提供帮助，站在团队任务完成的大局上去思考问题，这样才能够保证初中生在数学数据分析项目活动中，实现团队协作素养的锻炼。

（五）注重项目成果的展示与评价

项目化学习的一个重要环节是成果展示与评价。教师应鼓励学生充分展示项目的成果，如报告、PPT等。同时，教师还应根据学生的项目表现进行客观评价，给予学生及时的反馈和指导。这样既可以激发学生的学习动力，又有助于提高学生的自信心和自主学习能力。一般情况下，在此过程中展示的成果主要有数据收集和整理情况的展示，学生需要从各种来源收集数据，并进行整理和分类。

例如，可以收集班级成绩、家庭收入、天气数据等，并按照一定的标准进行分类。展示数据分析和可视化，学生需要使用Excel或其他数据分析工具对数据进行分析，并将结果以图表等形式进行可视化展示。例如，可以绘制柱状图、折线图、饼图等，以便更好地理解数据的分布和趋势。展示结果解释和结论推断，学生需要根据数据分析结果，进行结果解释和结论推断。例如，可以根据班级成绩的统计结果，分析学生的学习情况和存在的问题，并提出相应的改进措施。最后是报告撰写和展示，学生需要将数据分析结果撰写成报告，并进行展示。例如，可以制作PPT或海报等形式的展示材料，向观众介绍数据分析的过程和结果。

四、 结论

综上所述，在初中数学教学改革期间，教师要能够在理解《课程标准》的基础上，关注学生数学核心素养的培育，将此宏观目标进行细化，其中任务之一就是实现学生数据观念的培育。教师通过更新教学内容、创新教学方法和改革评价方式等策略，可以有效地培养学生的数据分析观念，这对提高学生的综合素质和适应社会需求具有重要意义。为此，初中数学教师可以尝试将项目学习模式引入其中，创设项目学习情境，优化项目学习内容和方式，调整项目学习步骤，继而保证项目学习的综合效益可以不断展现出来。

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作者简介：陈训育（1980～），男，汉族，福建福清人，福建省福清市一都初级中学，研究方向：初中数学教学。