大单元设计理念下学生数据意识培养策略研究

作者: 宋均

大单元设计理念下学生数据意识培养策略研究0

摘要:统计与概率是小学数学课程的重要组成部分。在大单元教学背景下,创设教学真实情境,生成数据统计需求;经历统计数据过程,建立数据分析观念;感知数据特点,感悟数据的价值,可以让学生经历数据活动的全过程,体会知识之间的联系,有效促进数据意识的培养。

关键词:大单元;学生;数据意识

中图分类号:G623.5文献标识码:A文章编号:1673-8918(2025)08-0049-04

在新课改的不断深化的大背景下,核心素养的培养和数据意识的培养符合《义务教育数学课程标准(2022年版)》(以下简称《课程标准》)的要求。基于核心素养的“大单元”教学成了当前数学教学的热门话题。在小学数学教学中,教师应把大单元教学应用于教学实践,充分思考“大单元”教学主要特征,把握教学内容的结构特征,通过统计与概率教学有序培养学生的数据意识。

一、 聚焦“大单元”教学,有序培养学生数据意识的内涵、特征及要素

(一)“大单元”教学

《课程标准》指出:运用科学的教学策略,指导学生整合知识,在大单元教学中培养学生的运算、推理、分析等能力,可以发展学生的数学学科核心素养。教师应根据教学内容,明确教学目标及教学重难点,结合教学前后知识之间的联系,设计教学环节及学生活动,助力学生构建完善的知识链条,使其逐渐形成知识框架。

1. “大单元”教学的内涵

小学生在大单元学习中能够初步掌握学习方法,完成不同层次、不同难度的学习任务,完善自己的知识体系。在学习中,不断积累丰富的学习经验,感受数学知识的价值以及学习的意义。

大单元教学的三层内涵包括:知识内涵、能力内涵和情感内涵。

(1)知识内涵:大单元教学主要关注学生的知识学习和理解。通过设计任务和问题,引导学生探究和发现知识,并将知识融入实际生活中,使学生对知识有更深刻的理解和应用能力。

(2)能力内涵:大单元教学强调培养学生的综合能力。通过组织学生进行实际操作和解决问题的实践活动,培养学生观察、实验、推理、判断、表达等能力,使其具备解决实际问题的能力。

(3)情感内涵:大单元教学注重培养学生的情感态度和价值观念。通过情感交流和启发教学,引导学生形成正确的人生观、价值观和社会责任感,培养学生的爱国主义、集体主义和奉献精神等情感品质。

2. “大单元”教学的特征及要素

(1)规划性。在备课环节,教师要从整体视角出发,明确教学内容在整个单元及整个教材中占据的位置,分析知识重点、难点,明确教学目标。指向学生深度学习方向,系统性培养学生综合素养。

(2)结构性。“大单元”中各个课时之间的理论知识的形成需要一个完整的知识构建,让学生理解知识之间的关联,从而提升教学效果。

(3)完整性。大单元整体式教学结合学生的实际生活背景和认知水平,教师需要重新考虑单元教学内容和教学顺序,实现从人到学科到教学的课程设计,彰显学生的主体地位,挖掘大单元整体式教学的育人价值。

(二)数据意识

《课程标准》指出:数据意识主要是指对数据的意义和随机性的感悟。在小学阶段的数学课程中,数据意识的主要载体是统计与概率。“数据分类”“数据的收集、整理与表达”和“随机现象发生的可能性”是义务教育阶段小学数学学习领域中的三个主题。这些内容分布在三个学段,由浅入深,相互联系。形成数据意识需要学生在学习过程中主动参与统计的全过程,在活动过程中积累统计经验,感悟数据分析的过程,体会数据在现实生活中的价值。

1. 数据意识的内涵

在实际生活中,做调查研究可以解决很多问题,学生在收集数据的过程中,能够获得相应信息。当收集的数据数量足够多、种类足够丰富时,能体会到多样、丰富的信息,从中发现规律,得出结论。“数据能说话”,在收集、整理数据中,学生能学会表达、分析数据,并做出决策,通过这一过程,数据意识逐渐形成,主要表现在数据感知、数据理解、数据批判性思维、数据应用等方面。

2. 数据意识的特征及要素

(1)数据意义感悟。学生经历从事物分类到数据分类的过程,感悟数据的意义,从中体会到数据对事物共性的抽象过程,体会数据收集的价值,不仅能为统计学习,也可以为数学学习奠定基础。

(2)数据随机性体验。通过创设丰富的教学活动,让学生了解简单的随机现象,感悟数据的随机性,形成初步的数据意识。

(3)数据统计过程和方法。数据的收集、整理与表达包括数据的收集,用统计图表、平均数、百分数表达数据。在学习过程中,让学生初步感受现实生活中存在的大量数据,其中蕴含着有价值的数据信息,能够解决生活中的很多实际问题。要善于运用数据统计的方法,可以利用统计图、统计表及统计量等表示这些信息,形成初步的数据意识。

在数学教学中,通过多个方面的互相影响与作用,能培养学生的数据分析观念,促进其数据意识的发展。

二、 聚焦“大单元”教学,有序培养学生数据意识的实施

(一)在大单元教学背景下,创设教学真实情境,生成数据统计需求

例如:在一年级上册“分一分”这一单元教学中,可以通过创设真实的生活情境,帮助学生在实际情境中通过初步的观察及判断,通过经历摆放玩具和书籍的过程,体会不同的分类方法。教材中出示的场景蕴含了丰富的有关分类的信息。教师提问:请你观察,上面的物品是怎样摆放?学生通过观察、交流并回答:上面的物品是根据物品的种类进行分类的,分别是按玩具车、球、积木和玩偶进行分类整理的。教师继续提问:当凌乱的物品经过这样整理,你感觉怎么样?学生回答:整齐、有序,也方便下一次玩。教学中,一方面,帮助学生感受和认识分类,为今后的学习作铺垫;另一方面,帮助学生体会分类的作用,鼓励学生把这种分类的方法应用于生活中,养成整理和收纳的良好习惯。在接下来的“试一试”环节,要求学生选择合适的标准将一些树叶分一分,老师提问:你准备按照什么标准给这些树叶分分类?请你动手连一连。通过交流,学生回答:可以按照树叶的形状分一分,也可以按照树叶的颜色分一分。在操作中初步学会分类的方法,由于标准不同,分类的结果自然也就不同(图1)。

在教学中,鼓励学生在活动中学会物体的简单分类,在亲身参与的动手活动中感悟分类的价值;鼓励学生运用文字、图画或表格等方式记录并表达分类的结果,学会用数学语言表达现实世界,形成初步的数据意识。

(二)在大单元教学背景下,经历统计数据过程,建立数据分析观念

数据分析是统计的核心。引导学生对数据进行简单分析,可以使其获得初步的数据分析观念,感受用数据解决问题的过程,体会统计数据的应用价值。例如:三年级下册“数据的收集和整理(二)”这一单元的教学。本单元教学主要引导学生从不同角度分析、运用数据。一方面,对数据进行简单分析时,需要对相关数据有较为准确和全面地理解,这种理解不仅涉及数学知识,而且涉及较多的日常生活经验;另一方面,数据的分析过程有可能围绕给定的问题展开,也可能在此过程中发现和提出新问题,形成不同的结论,因此这个过程具有一定的开放性和挑战性。本单元教学应引导学生基于解决问题的需要开展相应的统计活动,体会数据对分析和解决问题的作用,积累基本的统计活动经验。教师可以引导学生用不同方法整理数据,从不同角度分析数据,初步体会相同的数据可以有不同的分析方法,而不同角度的分析可以得到不一样的结论(图2)。

教学时,教师先提出问题:你的生日在哪个月?全班同学中哪个月出生的人数最多?哪个月出生的人数最少?学生通过思考,体会到要解决这个问题,用全班记录的方法不合适,数据多,容易出错。为此需要先把班级中的同学分成多个小组,先在小组中收集数据和整理数据,再汇总数据,这样比较合适。当学生把全班同学的出生月份汇总整理后,就可以在表格中清晰地看到数据的分布,很轻松地解决了老师提出的问题。接着,教师提出第二个活动要求:如果老师想知道学生出生在哪个季度的人数最多,哪个季度的人数最少?你准备怎么办?学生按照季度重新分类整理,可以在按月份分类整理的基础上进行。通过学习帮助学生体会解决问题时,可以用不同的方法整理数据,使学生从不同角度分析数据。由此,还进一步启发学生思考:如果在全校同学中调查,又该怎么做?得到的结果和你们班相同吗?这样可以帮助他们经历数据统计的过程,初步体会不同数据中蕴含相关信息的联系和区别,涉及不同角度的数据分析方法,从而积累初步的数据分析经验,培养初步的数据分析观念。帮助学生体验分析数据的常用方法,体会统计数据的应用价值。

(三)在大单元教学背景下,感知数据特点,感悟数据的价值

在大单元教学框架内,通过具体的教学活动,学生能够理解数据的基本概念、特征和分类,掌握基本的数据分析方法和技能,同时,能够认识到数据在现代社会中的重要性和价值。为了让学生更好地感知数据特点并感悟其价值,教师需要构建数据驱动的学习情境,这可以通过引入实际案例、模拟实验或项目研究等方式实现。在这些情境中,学生将面对真实的数据问题,通过分析、讨论和实践来深入理解数据的本质和特征。同时,教师还应引导学生关注数据的来源、质量和可靠性,培养他们的数据批判性思维能力。

例如:四年级上册“平均数”这一课时的教学。平均数是非常重要的统计量,常用于表示一组数据的总体水平。此前,学生认识了统计表和条形统计图,积累了统计活动经验,具备了一定的收集、整理数据能力。教学时,可以从学生已有的知识和经验出发,创设同学们进行套圈比赛的问题情境,以“为什么需要求平均数—平均数表示什么—怎样求平均数—平均数表示什么”为线索,安排四个层次的活动,引导学生在解决问题的过程中理解平均数的含义,掌握求平均数的方案。在教学“平均数”这一课时,老师通过简单的师生交谈后,出示:四(1)班第一小组8名同学参加套圈比赛,每人套15个圈。在这次套圈比赛中,你想了解究竟谁的水平高,谁的水平低吗?需要知道什么?生:需要知道每个同学各套中多少个?师:是的,需要收集和整理数据。师:对收集好的数据,可以怎样表达和呈现?生:绘制统计表或统计图。师:请你观察统计图或统计图,现在你知道谁的套圈水平最高?(判断和决策)师:如果需要你评出一、二、三等奖,你会怎样设计?(出示分段记录表)新授内容出示之前,先把大单元框架搭好,以思维导图形式呈现,清晰地、循序渐进地呈现已经学习过的内容。这样可以让学生在解决问题的过程中,理解平均数的意义,掌握平均数的方法,体会平均数作为一个统计量可以帮助学生分析数据,合理做出决策,突出数据的价值。平均数作为小学阶段学习的一个统计量,知识框架如图3所示。

数据分析是感知数据特点和感悟数据价值的重要手段。因此,在大单元教学过程中,教师需要注重培养学生的数据分析技能,使学生从数据中提取有价值的信息和见解。通过实践操作和案例分析,学生可以逐步掌握数据分析的基本流程和方法,提高数据分析和解决问题的能力。

在小学教学中,教材把百分数的学习置于统计活动的背景中。一方面,注意以日常生活和学习中常见的统计活动作为学生认识百分数的素材。如学校篮球队三场比赛的投篮情况统计,田径队队员一周长跑训练情况统计,田径队每天参加训练的人数统计。另一方面,在练习中也呈现了大量的统计素材。如几种食物中蛋白质和脂肪的含量统计表,几家超市十月份的营业额统计图,食品抽样检测情况统计表,我国海域可养殖面积情况统计图等。教师可以引导学生根据这些统计数据求出相关的百分数,进行比较和判断;利用这些图表中的百分数进一步表述数量之间的关系,并进行简单的决策。

例如,教学“百分数的认识”这一课时,课件中出示3个学生罚点球次数和罚中次数,请学生判断该选哪位学生去罚点球?学生发现,在罚点球次数不同的前提下,比较罚中次数不合理。通过小组讨论,学生认为应先算出队员罚中次数占罚点球总数的大小,再比较更为合理。从转化成分数,再转化成分母为100的分数,最后再出示百分数,学生能体会到百分数进一步表达数量之间的关系,并进行简单的决策。这些活动有利于学生加深对百分数意义的理解,深刻体会百分数的应用价值,增强数据分析观念。百分数作为小学阶段学习的另一个统计量,知识框架如图4所示。

此外,笔者发现,跨学科融合在培养学生数据意识中起着重要作用。通过结合不同学科的知识,可以帮助学生更好地理解数据的本质和价值。同时,可以设计跨学科的数据项目,让学生在解决实际问题的过程中,运用多学科的知识和技能,提升数据意识和综合能力。

在大单元教学背景下,感知数据特点,感悟数据的价值,是提升学生数据素养的关键环节。通过设计丰富多样的教学活动,引导学生深入探索数据的奥秘,理解数据在现实生活中的应用与影响,能够培养他们对数据的敏感度和洞察力。同时,鼓励学生运用所学知识解决实际问题,体验数据带来的便利和价值,进一步激发他们学习数据的兴趣和动力。

三、 结论

总之,当今时代,每个人都需要增强自身的数据意识和数据素养。小学生需要掌握收集数据与处理数据的方法,为今后的学习生活做好准备。通过大单元教学,通过教学内容有序地呈现,教学活动有序地组织,可以帮助学生不断感悟数据分析的过程,从而逐渐形成数据意识。

参考文献:

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