学生的数据分析素养归根结底还是要在教学中进行培养,依靠学生自己去感悟,自己去探索还是比较困难的,所以教师要在教学中落实对学生数据分析素养以及其他数学核心素养的培养。
(一)为教师提供数据分析学习交流的机会
培养学生的数据分析素养,首先要重视教师的数据分析素养,要在多方面为教师提供数据分析学习交流的机会。首先,国家与各教育部门要重视教师对数据分析的学习,要多提供书籍、杂志、网络的支持。现在一线城市的教师接触的这方面比较多,但是教育资源分配的不均衡导致小城市和乡镇教师很难有机会扩充自己,无法打开教师的视野又如何培养学生的数据分析素养呢?其次,学校之间也要进行学术交流。学校之间的相互交流可以避免教师闭门造车,消息闭塞,可以相互促进、相互提高,开阔自己的眼界。最后,学校内部也要对教师进行数据分析素养的相关培训和交流学习,帮助教师学习概率统计的思想、应用,需要用到的软件和技术支持。教师之间通过集体备课,相互听课,可以共同进步。教师本身也应当时刻注意提升自己的数据分析素养。
教师在进行数据分析这方面的教学时,要尽可能地结合学生的实际生活,多引入教学案例,同时自己也要进行学习,这个信息社会数据更新速度非常快,要时刻更新自己的信息库,多进行相关学习,多吸收最新的案例,在实际生活中去发现可以改编成自己所需要的适合学生使用的案例。教学过程不能脱离教材,必修结合选修进行教学,教材是学习数据分析这部分内容最重要的资源。教师还要时刻注意提升自己的数据分析素养水平,学生出现的错误是教师最好的素材,对于学生的易错点、易混淆点,教师一定要多观察,从学生的角度出发,学生知道正确的思路,而教师要了解学生错误的思路,也要创造一些相似的情境,让学生能够进行辨析。
(二)以培养学生“数据分析素养”为核心目标
教师在教学过程中,不仅仅只是进行知识技能方面的教学,一定要有意识地渗透数据分析思想,并且要一直以其为中心,去探究如何培养学生的数据分析素养。在教学过程中不应照本宣科,应注意知识的整合,以及突出重难点,哪些知识要重点强调,教学中又有哪些知识要适当扩充,哪些知识又要适当删减,都需要教师自己进行把握。只有这样才能逐步帮助学生培养数据分析素养。统计的学习不是仅仅让学生掌握学会求平均数、方差这种基本的统计量,进行机械计算,更要让学生体会统计的思想方法;统计的教学不仅仅要让学生掌握课本上的知识,更重要的是在以后的学习生活中进行数据分析为他们提供一定的帮助。要时时刻刻在培养“数据分析素养”的角度去进行教学,比如课本中的列联分析,高中生要达到高考水平其实是不需要掌握过多的常用分布,所以课本上用生动形象的,尽可能让学生快速理解的语言去解释列联分析的思想。虽然学生还不能掌握更多的统计检验,但是可以对列联分析有一个大致的理解,在思想上了解这是什么情况。所以教学不仅仅是要学生会做多少题,更重要的是思想的传输,潜移默化、循序渐进地引领学生走进数据分析的世界。
(三)要让学生经历一次完整的数据分析活动
针对某一个案例,要让学生从头到尾参与到统计活动中,包括如何搜集数据、处理数据、分析数据,最后下结论,这样学生的数据分析能力会有很大的提升。学生的数据分析素养主要依靠统计这方面的内容来培养,找一个课题,给学生创造机会,需要学生自己动手去操作,指导他们科学地搜集数据,传授学生处理数据的最基本方法。多给学生动手的机会,让学生自己去处理数据,绘制图表,要培养学生分析数据的能力,使其能利用样本的数字特征,去估计总体的数字特征,并明白这些数字特征的意义,以及最后能利用数据来进行推断,进行统计决策。
学生是教学过程的主题,必须要参与课堂教学,这样才能达到一定的教学效果。新课程理念倡导在数学学习中,学生是建构活动的中心,是认知行为的主体,教学应建立在学生的主动参与基础上。很多时候课堂像是教师一个人的舞台,而学生把自己摆到了观众的位置,教师尽情演出,学生根据自己的喜恶去听,这样是不可行的。课堂的主角应当是学生,而教师是导演和摄影师,给定题目和主线,让学生去尽情发挥,教师时刻注意观察学生,记录学生的学习情况。在数据分析方面,最好的让学生参与课堂的办法莫过于让他们真实地、自主地去进行一次完整的数据分析活动,让学生自己去设计问卷,搜集数据,自己整理自己的数据,分析这些数据,得出结果,做出决策。在这个完整的过程中,教师主要的作用在于进行引导,重点是学生自己去实践,这样他们就会理解怎么去选取样本,选取什么样的样本,样本容量多大合适,选择什么调查方式最合理,需要什么统计量,做出什么决策。不要害怕学生在这个过程出错,更不要怕浪费时间,这整个的过程他们将会深深地印在脑子里,每次一做题脑子里都是这整个过程。即使时间不够充足,那么简单的统计活动也一定要让学生自己动手,比如课本中最常出现的掷骰子、抛硬币,这些简单的统计活动一定要让学生亲自尝试。
(四)应该在实际案例中进行数据分析的学习(www.xing528.com)
教师要尽量让学生在实际案例中学习统计。由于种种原因,现在的统计教学,学生能接触到的大多是教科书和习题册上的内容,虽然教科书的编写比较科学,但是与学生实际生活并不是密切相关。学生习惯性地认为数学是数学,统计是统计,而不认为这些与他们的生活息息相关,所以学生在学习数学时总有一个疑惑,即学习数学有什么意义。所以一定要让学生了解,统计、数据来源于生活,生活中处处可见,报纸、期刊上的图表表达,购物能力的水平分析,了解得数据分析越多,学生会更有兴趣。在生活中寻找实际例子,让学生自己进行统计活动是必不可少的,比如在考查学生的抽样方式时,测试结束之后有的学生对于系统抽样,写不出这个名词,但是可以用语言描述出用什么样的步骤比较合理,教师在进行这部分教学时就不能仅仅告诉学生这三个抽样方式的概念是什么,而是应当在实际案例中让学生掌握这三个抽样方式。又如,学生对分析数据之后做出的统计决策,高中阶段很难把握假设检验,一般都是从概率的角度出发,但是我们其实可以在实际案例中让学生体会假设检验的思想,从而进一步培养学生的数据分析素养。
(五)题目要重视情境与图表的难度与丰富度
由于学生的年纪较小,生活阅历比较少,好多问题不能理解,所以在统计教学时,教师一定要考虑到学生的实际情况,尽量从学生的身边入手,选择他们看得见摸得着的生活情境,打破学生的陌生感,这样学生会有一种熟悉感,对于相关问题的考虑也会比较全面,能够辩证地思考,经过自己切实的讨论印象也会比较深刻。另外,例题和习题一定要非常丰富,其中出现的图表也要各式各样,不可单一,毫不夸张地说,数据分析这部分内容是与学生的生活实际联系最为紧密的内容,教师可以获得丰富的材料,要尽可能地选取不同的情境进行教学,让学生对每一种图表都可以联系实际了解其特点,能选择出适当的图表对自己的学习生活提供帮助。例如,在测试中,要求学生简单地将数据用茎叶图表示出来,有一部分学生在“茎”的部分用10、20、30……来表示,而忘记了那个部分本来就应当表示为十位数以上的数字,所以教师要重视图表的教学。
(六)培养学生从统计角度思考数据有关问题
统计是根据数据而建立起的一门学科,统计的实质就是利用数据来进行推断。社会发展越来越快,人们面对的数据越来越多,必须掌握统计,才能去处理这些越来越庞大的数据,能够做出科学合理的统计推断。高中的统计学习是义务教育阶段统计学习的延伸。在义务教育阶段,学生已经初步接触过数据分析,能初步理解统计的概念,遇到庞大而繁杂的数据时可以想到进行处理分析,并从中提取自己需要的信息。数据分析的学习首要的就是要让学生剔除想当然的思维,大部分问题都要经过调查研究,搜集大量的数据,然后处理、分析所搜集到的数据,根据分析的结果能做出判断,了解繁杂的数据中包含着大量的信息,提取出所需要的信息。教师要利用数据分析来培养学生的思维习惯,让学生对数据产生亲切感而不再恐惧,让数据为学生的学习生活服务,感受数据中的信息。
(七)数据分析的教学中重视信息技术的使用
在实际生活中,处理数据、分析数据基本都要依靠计算机进行。随着时代的发展与进步,能使用计算机处理数据也成为学生必须要学会的技能之一。所以在进行数据分析的教学时,教师要注意统计软件和各种数学软件的使用,这样可以节省时间,快速且准确地对数据进行整合。要想真正地学会数据分析,学生就必须要会使用计算机对数据进行处理。这就要求教师掌握各种统计软件,在教学中分析各软件的使用条件,灵活使用这些软件,当然,在使用软件处理数据的同时也不能忽略传统的处理数据方法,学生要掌握两种方法,心中对这两种方法有所对比。很多统计软件都对教学有很大的帮助,简单的比如Excel、SPSS等,这些软件最重要的特点就是界面简单好操作,可以直接使用下拉菜单来选择需要的命令,非常容易上手,很适合初学者。而对于高中教学这些软件也就足够了。信息技术首先有演示作用,它可以给学生直观的感受,可以活动,不再仅仅局限于课本中不会动的静态图表,这样有助于学生的理解和记忆,其次可以吸引学生,提高学生的注意力,最后可以快速绘制统计图表,模拟统计实验。而且这些简单的统计软件很容易上手,教师如果能够熟练掌握,学生也能够快速把握,对于以后的学习生活都会有很大的帮助。所以很重要的一点是教师要能够熟练地掌握简单的数学软件,学校可以在这些方面对教师进行培训。
(八)培养学生在进行统计决策时的辩证思维
课程标准要求教师要重视培养学生的创新意识,创新意识的培养要时时刻刻在学生的学习生活中有意识地渗入,在数据分析的教学中也不能例外。数学核心素养要重视学生的全面发展,会学数学的学生,要勇于质疑提问。在数据分析中,选取的样本不同,搜集的数据不同,选择的统计量不同,选择的数据分析方法不同,都有可能做出不同的统计决策,生活中不是每一件事情都有确定的、唯一正确的决定,对于做出的统计决策也要教学生辩证地看待。能从数据分析的角度对搜集到的数据进行理性分析,对所做出的结论的合理性做出批判性的审视,客观地进行数据分析过程,教师在教学过程中要不断地、潜移默化地培养学生的辩证思维和创新意识。
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