提升初中生数据分析观念的几点教学建议

《义务教育数学课程标准（2011年版）》提出将数据分析观念作为统计教学的核心，并将数据分析观念作为义务教育阶段数学教学中的十大核心概念之一.数据分析观念发展水平的提升有助于培养初中学生运用数据说话的能力，掌握进行数据分析的一般步骤，获得适应社会生活和进一步发展所必需的知识与技能，理解随机性的数学思想，进而能够理性和辩证地分析问题、解决问题[1].
但与初中数学其它教学内容相比较，与数据分析观念相关的统计与概率的教学内容在实际教学中问题仍比较突出，主要表现在以下几个方面：第一，在教学方法、手段方面.教师主要采用传统的讲授法进行教学，教学方式单一枯燥，很少体现出概率统计内容教学的特色.第二，过分重视对解题方法的训练，忽视对数据分析观念的训练和培养.学生对数据分析的步骤和方法不熟练，导致学生在实际生活中遇到相关数据分析问题仍无从下手，对数据没有亲近感，数据分析观念亟需提高.
通过与一线数学教师的交流和他们的课堂教学表现进行研究我们发现，大部分数学教师对初中学生的已有的数据分析观念水平掌握程度不够到位，对统计与概率的教学目标以及教学重难点把握不准确，数据分析相关内容的教学方法和其他内容的教学方法基本相同，没有根据统计与概率的教学内容特色和学生的认知水平安排教学设计.在课堂教学中，很少有教师按照《义务教育数学课程标准（2011版）》的要求，让学生去做一做，想一想，结合合理有效的情境创设，引导学生观察、操作、思考，去亲身经历、体验数据统计的过程.理由是课时压得太紧，没有时间安排；中考试卷中关于“统计与概率”这一部分的内容，以计算很简单的题目为主.
因此，系统地总结和分析中学生数据分析观念所处的具体水平，探讨在平时教学中提升初中生数据分析观念的教学策略，使学生具备一定的数据分析能力，对学生数学素养的提高和进一步发展都是非常重要的.
1合理创设情境，提高学生学习数据分析的积极性
数据来源于生活，数据分析应用于生活，与日常生活紧密联系.教师应该充分利用实际生活中与学生社会生活相关的信息，经过适当改动，开发为可利用的教学情境资源.在生活中，随时随地都能发现与数据分析有关的事例.如：天气预报报道今天下雨的可能性是80%，明天一定会下雨吗？买彩票的中奖率为1%，买100张一定能中奖吗？商品房的销售价格增长分析，商家的打折促销活动、保险公司保险费的收取、国家延迟退休年龄至65岁的原因与理由等等.发展学生的数据分析观念，首先应该让学生参与到课堂学习中，因此，在教学中应注重设计贴近学生生活的情境，使学生经历数据收集、整理、分析等数据分析的全过程，逐步地提升数据分析观念.例如，在《频数分布表和频数分布直方图》中，通过“环保小卫士”选举，学生的学习积极性非常高，每个同学都参与到选举中，让学生再次经历数据收集与整理的过程，进一步体会数据整理与表示的必要性，结合具体情境引入频数和频率，易于学生理解并体会其意义.
通过活动学生明确了调查选举的一般流程，进一步体会数据整理与表示的必要性，同时学生很容易明白每个候选人的频数是指他们的得票数，每个候选人的频率就是他们的得票率，并在这个过程中让学生体会统计对民主决策的作用，发展学生的数据分析观念相关应用意识和能力.教师在数学课堂教学中应该创设合理的教学情境来提高学生参与学习的积极性，注重对影响学生的学习情感因素的引导，改变数学学习的态度和信念，进而提高学生的数学学习力.
2注重体验，让学生亲身经历数据分析的全过程
数据分析观念的培养离不开学生亲身经历数据收集、数据整理、数据描述、数据分析等过程，只有自己掌握条形统计图、扇形统计图等统计图形的制作方法才能更好地读取数据信息，更好地利用相关统计图表表示、描述相关数据信息.在概率等内容学习中，学生如果能够通过实验去探索、发现相关事件发生的频率，亲身观察事件发生的可能性，对于学生理解掌握事件发生的随机性和可能性是有很大帮助的.数学来源于生活，在实际生活中有着广泛的应用，学生数据分析观念的培养离不开学生他们在活动中亲身去用统计的眼光分析问题，并做出合理的判断[2]，作为教师，我们应该为学生提供一个有利于他们思维发展的实践机会.例如，在《可能性》教学中，学生通过亲身摸球实验，感受到摸到白球和红球的随机性，摸的次数多了以后，学生能够根据摸到红球和白球的频数去估计可能性的大小.
教学片断：组织小组活动，不透明的袋子里面有质地相同的3个红球、3个白球.每次摸出1个，在摸球之前你能猜出会摸到什么颜色的球？每次你都能猜对吗？
活动结束时，老师询问：有没有每次都猜对的同学？（只有2人举手）
师：为什么我们那么多的同学没有猜对呢？
（让两个猜对的同学介绍方法.）
生：红球和白球摸在手里的感觉不一样，
师：是吗？我们一起来见证一下：
生：（摸出一球，先猜测是）红色；拿出后是白色，
师：什么原因？
生：这次没有感觉对.
生：如果第一次摸出来的是红球，第二次就猜是白球.
师：你刚才就是这样猜的，结果都对了吗？
生：连连点头.
师：你很神奇，我们一起试一试，
（生2摸出1个红球，放回.）
生：第二次一定是白球.
（第二次生2果真摸出一个白球，同学们有一部分认为他是对的.）
师：要不要再试一次？
生：下次该是白球了
（第三次生2摸出个红球.）
师：这个规律还成立吗？通过刚才的摸球游戏，你们发现了什么？
生：袋子里既有红球又有白球，摸出一个球，可能是红球，也可能是白球，具体哪种是不一定的.
通过案例活动，学生会发现摸到球有可能是白球也有可能是红球，既对于同样事情每次收集的到的数据可能是不同的，学生亲身经历事件发生的过程，对于他们感受、理解数据随机性的涵义是有非常大的促进作用的.
3合理运用信息技术进行数据分析辅助教学
《义务教育数学课程标准（2011年版）》指出“信息技术能向学生提供并展示多种类型的资料，包括文字、声音、图像等”.[1]可以创设模拟多种与教学内容相关联的情境，是从根本上改变学生数学学习方式的重要途径之一，必须充分利用.计算器可以处理复杂的数据.例如在学生计算一组数据的离散程度时，通过计算器可以很快求出平均数和方差，有的计算器可以直接求出方差；利用计算器辅助教学，将学生从繁杂的计算中解脱出来，可以使学生充分体会统计量的统计意义，将学习重点放在理解统计思想和进行统计活动上来，避免将数据分析过程变成单纯的数字计算，在提高学习效果的同时减轻学生学习负担.计算机可以记录、整理数据，利用Excel表格可以将学生统计到的数据进行记录、整理、进行排序比较等，利用计算机进行统计图的制作、展示数据的变化趋势方面具有很大的优势.利用信息技术可以使学生有充足的时间来思考问题，使学生将主要精力放在对统计与概率意义的理解上.利用计算器和计算机等信息技术可以为我们教学提高有力的支持，使学生更直观、更有效地经历数据分析的相关操作，在平时的教学中，我们要合理地利用信息技术等多媒体设备，为教学服务，更好地提高学生的课堂学习效果.
4加强统计与概率知识之间以及与其它知识的联系
弗赖登塔尔针对概率教学指出：“学生刚刚学过分数以后，就可以把概率渗透到所有的数学中去.这样做不仅可为以后的概率教学带来方便，而且能使学生学的数学更加接近现实.”[5]从江苏科学技术出版社出版的初中数学教材内容设置以及徐州市中考数学试卷的考查试题两个方面进行分析，发现在初中阶段统计与概率知识的教学和考查是分开设置的，其中七年级《数据的离散程度》、九年级上册第八章《统计的简单应用》、九年级下册第九章《概率的简单应用》.从中我们可以看出，教材中统计与概率内容设置时间跨度较长，学生对于这部分知识的学习会出现一定程度的遗忘.为了更好地促进学生的数据分析观念的提升，在平时的教学中，我们要加强统计与概率之间以及它们与其它知识之间的联系.将统计与概率内容的教学渗透到平时的教学工作中去.例如，在学习了正方形的性质和三角形相似的性质之后，我们可以设置这样关于几何概型的试题.如图1所示，小华同学随机地在对角线为3cm和4cm的菱形区域内投针，则针扎到其内切圆区域的概率是多少？
如图2，已知等边△ABC的面积为4，D、E分别为AB、AC的中点，若向图中随机抛掷一枚飞镖，飞镖落在阴影区域的概率是多少？（不考虑落在线上的情形）
通过对以上问题的解决不仅可以很好地解决统计与概率内容在教材中设置的中断所带来的知识遗忘，还可以更好地推进学生对不同数学思想的应用，理解数学知识之间的联系，进而建立稳定而正确的知识体系，进一步提升数据分析观念.
参考文献
[1]中华人民共和国教育部.全日制义务教育数学课程标准（2011年版）[S].北京：北京师范大学出版社，2011：6.
[2]史宁中.数学思想概论第1辑[M].长春：东北师范大学出版社，2008.
[3]李士崎，吴颖康主编.数学教学心理学[M].上海：华东师范大学出版社，2011.
[4]史宁中，张丹，赵迪.“数据分析观念”的内涵及教学建议[J].课程·教材·教法，2008（6）：44.
[5]弗赖登塔尔著.陈昌平，唐瑞芬译.作为教育任务的数学[M].上海：上海教育出版社，2001.
[6]陈庆来.初中生数学分析观念培养策略的研究[D].徐州：江苏师范大学，2014.