核心素養(yǎng)下的高中生數(shù)據(jù)分析能力培養(yǎng)

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摘要：數(shù)據(jù)分析是數(shù)學學科核心素養(yǎng)體系的重要組成部分，高中數(shù)學教師要高度重視高中生數(shù)據(jù)分析能力的培養(yǎng)，實現(xiàn)教學行為的優(yōu)化。要巧用信息技術，提升學生數(shù)學理解能力；開展實踐活動，增強學生數(shù)據(jù)分析能力；創(chuàng)設合理情境，激發(fā)學生數(shù)據(jù)探究欲望；樹立統(tǒng)計意識，培養(yǎng)學生數(shù)據(jù)分析觀念。

關鍵詞：高中數(shù)學；數(shù)據(jù)分析；核心素養(yǎng)；能力培養(yǎng)

實現(xiàn)高中生核心素養(yǎng)的培育，確保其能夠成長為全面發(fā)展的人，這是新課標對高中數(shù)學教學的基本訴求。新一輪的高中數(shù)學教學改革高度重視學生核心素養(yǎng)的培育，其中數(shù)學分析能力就是重要教學目標。在當前大數(shù)據(jù)時代，數(shù)據(jù)能有效地幫助人們發(fā)現(xiàn)規(guī)律，解決問題，因此，培養(yǎng)學生的統(tǒng)計意識和數(shù)據(jù)分析能力顯得尤為重要。文章從核心素養(yǎng)培育的視角研究高中生數(shù)據(jù)分析能力提升的問題。

一、巧用信息技術，提升學生數(shù)學理解能力

很多高中數(shù)學知識比較抽象，概念和定理的掌握需要深入到數(shù)據(jù)的情境中，才能夠確保實際教學的有效性。對于高中生而言，在接觸信息技術或者工具的過程中，自身數(shù)學知識的理解深度會得到提升，數(shù)據(jù)分析能力也會因此得到良好的培育和鍛煉。以高二數(shù)學“頻率分布直方圖”學習為例，教師可結(jié)合實際教學目標，將常用的統(tǒng)計軟件SPSS融入到課程中，引導學生使用SPSS軟件來進行相關數(shù)據(jù)信息的處理，掌握均值計算、方差計算和統(tǒng)計圖繪制的技巧，由此進入更加理想的數(shù)據(jù)分析狀態(tài)。實際設定的情境為：在某地區(qū)樹木生長狀況調(diào)研活動中，人們隨機選取100棵樹，對其底部的周長進行測量，獲取100個數(shù)據(jù)信息。上述信息需要使用統(tǒng)計分析的方法來進行數(shù)據(jù)處理，以頻率分布表和頻率分布圖的方式來呈現(xiàn)。首先，教師可以要求學生將對應的數(shù)據(jù)信息錄入到SPSS中。其次，要求學生錄入完成之后進行頻率分布直方圖的生成，直方圖生成后可以在電腦軟件中看到對應的結(jié)果。第三，要求學生依照實際數(shù)據(jù)統(tǒng)計結(jié)果，進行數(shù)據(jù)信息的歸納和總結(jié)。很明顯，在上述教學過程中，學生通過使用統(tǒng)計軟件SPSS，對頻率分布直方圖知識的理解明顯加深，整個課堂的教學效果良好。當然，數(shù)據(jù)分析能力的培養(yǎng)除了使用SPSS統(tǒng)計軟件之外，還可以適當?shù)匾龑W生使用Excel和SAS軟件，將其作為理解數(shù)學概念、解決數(shù)學問題的重要輔助性工具。這樣，高中生數(shù)據(jù)分析能力能夠得到更好的鍛煉。

二、開展實踐活動，增強學生數(shù)據(jù)分析能力

數(shù)據(jù)分析能力的培養(yǎng)不能僅僅依靠概念和公式的學習，還需要為學生提供各種實踐探索的機會，引導學生經(jīng)歷數(shù)據(jù)收集、數(shù)據(jù)整理、數(shù)據(jù)分析和數(shù)據(jù)推測的整個實踐活動，這樣其數(shù)據(jù)分析能力將會顯著增強。例如，4月23日為世界讀書日，教師可以要求學生開展閱讀基本情況的調(diào)研活動。首先，結(jié)合世界讀書日的主題進行調(diào)查問卷設計，并通過各種渠道對問卷設計的有效性進行判定，以不斷優(yōu)化調(diào)查問卷；其次，要求學生參與到問卷的發(fā)放中去，并做好調(diào)查問卷回收工作。第三，將調(diào)查獲取的數(shù)據(jù)信息進行整理匯總，形成調(diào)查報告，并選派學生代表講述調(diào)查結(jié)果；第四，要求學生運用百分比、統(tǒng)計圖、數(shù)據(jù)集中程度、數(shù)據(jù)離散程度等相關知識，依照實際調(diào)查結(jié)果回答相應的問題，并進行綜合歸納和整理，得出結(jié)論。從上述案例可以看出，在數(shù)據(jù)分析實踐活動中，學生成為數(shù)據(jù)收集、分析、整理的行為主體，此時再去思考平均數(shù)、中位數(shù)和眾數(shù)的相關知識，可以很快理解概念的本質(zhì)和內(nèi)涵。通過數(shù)據(jù)分析的體驗，學生的數(shù)據(jù)分析能力將會朝著更好的方向發(fā)展，學生也將進入更加理想的學習狀態(tài)。

三、創(chuàng)設合理情境，激發(fā)學生數(shù)據(jù)探究欲望

數(shù)據(jù)只有在特定情境中，才能夠體現(xiàn)出其價值。在合理的數(shù)據(jù)情境中找到有價值的信息，是實現(xiàn)高中生數(shù)據(jù)分析能力提高的重要基礎。以高中數(shù)學“用樣本估計總體”學習為例，教師為了讓學生更深刻地理解對應的知識點，可以精心創(chuàng)設問題情境，以激發(fā)學生數(shù)據(jù)探究欲望。實際設定的情境為：農(nóng)場種植了甲、乙兩種水稻，兩種水稻的種植環(huán)境和面積是一樣的，并給出了連續(xù)六年的年平均產(chǎn)量數(shù)據(jù)信息。教師可以要求學生使用已掌握的數(shù)學知識詮釋上述數(shù)據(jù)信息是否能反饋水稻的總體情況，如果可以的話，請用所學知識對上述數(shù)據(jù)信息進行處理，然后回答哪種水稻的產(chǎn)量是比較穩(wěn)定的。在這樣具體的問題情境中，學生可以很快理解樣本與總體之間的關系，基于這樣的關系判定，學生能夠運用所學的數(shù)據(jù)知識對水稻產(chǎn)量的穩(wěn)定性進行分析，而得出的分析結(jié)果將會成為制定水稻生產(chǎn)任務的依據(jù)。當學生意識到實際獲得的數(shù)據(jù)結(jié)果有很高的實踐價值的時候，對數(shù)據(jù)分析的欲望會更強。這種從數(shù)據(jù)表象到數(shù)據(jù)本質(zhì)的理解過程，會使得學生對數(shù)據(jù)分析活動產(chǎn)生更加濃厚的興趣，繼而使得相關知識的學習達到更加深入的狀態(tài)。

四、樹立統(tǒng)計意識，培養(yǎng)學生數(shù)據(jù)分析觀念

在高中數(shù)學知識架構(gòu)中，數(shù)據(jù)對象需要進行統(tǒng)計和研究，其核心是數(shù)據(jù)分析。因此，教師必須引導高中生樹立統(tǒng)計意識，培養(yǎng)數(shù)據(jù)分析觀念。以高中數(shù)學“概率”的學習為例，教師可以將生活中關于概率知識的應用案例作為重點，引導學生進入現(xiàn)實生活情境中，站在實踐的角度去看待統(tǒng)計問題，實現(xiàn)統(tǒng)計意識的培養(yǎng)，讓學生樹立數(shù)據(jù)分析觀念。以某商家抽獎活動為例，其作為刺激消費的重要營銷手段，可以給商家?guī)砀嗟睦麧?。教師可以要求學生站在統(tǒng)計概率的角度去理解抽獎概率的問題，對各種抽獎活動的概率進行分析，由此對生活中常見的問題形成理性的認知。商家可以使用自己的方式來介紹對應的抽獎規(guī)則，而對于高中生而言可以運用概率知識深刻地理解抽獎的規(guī)則。實踐證明，將數(shù)學知識生活化的應用案例融入到教學中，會使高中生樹立正確的統(tǒng)計意識，在遇到各種優(yōu)惠活動的時候，會不由自主地使用數(shù)學統(tǒng)計理論來進行分析，并將得到的結(jié)果作為自己消費決策的重要依據(jù)，使其樹立理性消費的觀念，這對于核心素養(yǎng)的全面培育而言也是至關重要的。綜上所述，核心素養(yǎng)的培育要求高中數(shù)學教學高度關注學生數(shù)據(jù)分析能力的培養(yǎng)。高中數(shù)學教師需要結(jié)合學生的訴求，以實踐探索的方式、信息化教學的方式、情境教學的方式、合作探索的方式，積極培育學生的數(shù)據(jù)分析意識，提升學生的數(shù)據(jù)分析能力，確保其能夠成長為全面發(fā)展的人。

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作者：董逸民 單位：福建省泉州市馬甲中學