(一)新课标要求
《普通高中数学课程标准(2017版)》(以下简称新课标)对高中生数据分析能力的培养目前是通过高中数学课程的学习,让学生能提升获取有价值的信息并进行定量分析的意识和能力,适应数字化学习的需要。同时,增强基于数据表达现实问题的意识,形成通过数据认识事物的思维品质,积累依托数据探索事物本质、关联和规律的活动经验。由此可以看出,针对新时代课标对教育提出了新要求,强调适应数字化的学习,并且注重将知识应用于现实生活。
在新课标中凝练了以数据分析在内的六大核心素养,作为数据分析的核心内容,概率与统计也是高中必修部分的五大主题之一。在必修部分建议给出的课时是20课时,必修部分包括两大部分,即概率与统计,它们的内容分别如下:
概率部分给出的学习内容是随机事件与概率、随机事件的独立性。针对这部分,新课标中重点强调了结合实例去体会各种知识。可以看出,新课标已经认识到数据分析必须源于生活,并且应用于生活,培养的是要解决生活中的问题,而不是纸上谈兵。在随机事件和样本空间的教学中,通过引导学生学习古典概型,理解随机事件发生的含义,认识样本空间,理解古典概型的特征,即试验结果的有限性和每一个试验结果出现的等可能性,知道只有在这种特征下,才能定义出古典概型中随机事件发生的概率。教学中要适当介绍基本计数方法(如树状图、列表等),计算古典概型中随机事件发生的概率。
统计部分是教给学生一些收集整理数据的方法。例如,简单随机抽样收集数据,利用图表整理数据,在解决实际问题中体会数据分析的随机性,并且面对大量数据的时候,应该熟练使用计算机来统计刻画数据。其内容包括获取数据的基本途径及相关概念、抽样、统计图表、用样本估计总体。在这里,新课标强调要结合具体实例,解决问题,同时也提倡在教学过程中使用计算机模拟。当今社会是信息化的时代,计算机的使用是各行各业都普遍应用的,所以结合时代特征,恰当地让学生感知科学技术是必不可少的。通过必修内容的学习,学生完成学业水平考试,就可以高中毕业。
如果学生在结束高中课程后,想进一步接受高等教育,那么就需要继续学习选择性必修内容,参加数学高考,这部分概率统计的建议课时是26课时,分为计数原理、概率、统计三个部分。计数原理的内容包括两个基本计数原理、排列与组合、二项式定理。概率的内容包括随机事件的条件概率、离散型随机变量及其分布列、正态分布。统计的内容包括成对数据的统计相关性、一元线性回归模型、2×2列联表。也就是在必修内容的基础上希望学生更深入地理解离散型随机变量,以及模型构建。并且,课标对于这部分特别提倡使用统计软件,课件强调了计算机与课堂的融合更注重实践,解决生活中的问题。通过这部分的学习,不仅可以提升学生的数据分析素养,也可以提升模型构建、数学抽象等素养。可见,数学的六大素养其实是相互联系、相辅相成的关系。(www.xing528.com)
针对一些对数学还有兴趣的学生,以及自主招生的学生,还另外设有选修内容,涉及高等数学的知识,当然这是针对学有余力的学生设计的。
通过参照新课标可以发现,新课标非常注重实际应用的培养,强调了数据分析的内容无论是哪个部分都应该结合实例去学习,不能让数学脱离生活。此外,新课标非常注重与计算机的结合使用。由此可见,随着时代的改变,课程的培养模式也在随着改变。因为培养出的学生未来一定是要适应时代,能够利用所学知识得以满足生活质量的,同时也要促进社会国家发展,所以将信息技术融入课堂是必不可少的。
(二)数据分析的考核要求
参见2019年高考数学考试大纲,针对文理生给出了不同的要求,但是总体上的要求都是会收集、整理、分析数据,能从大量数据中抽取对研究问题有用的信息,并做出判断。数据处理能力主要是指针对研究对象的特殊性,选择合理的收集数据的方法,根据问题的具体情况,选择合适的统计方法整理数据,并构建模型对数据进行分析与推断,获得结论。
其中,统计部分重点强调要会抽取样本,并会利用数字特征(平均数、中位数等)估计总体,会利用散点图体会变量间的相互关系,利用最小二乘法构建模型。概率部分重点要求理解古典概型并计算其概率,了解几何概型的意义。在此基础上,理科生又增设了计数原理的考查,概率部分增加了超几何分布、二项分布、均值方差等考查内容。通过回归分析、独立性检验的思想方法,更好地理解变量间的相互关系,最终目的均是解决实际问题。可见,目前学习的统计概率源于生活的需要。所以,最终考查的也是解决实际问题的能力。参看考试大纲可以发现,目前对于数据分析能力的考查还是很重视的,予以独立的且大篇幅的提出,可见目前高中教育对于数据分析能力的培养应当加以重视。
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