學(xué)者就如何把握數據分析觀(guān)念的內涵和價(jià)值?如何把握統計教學(xué)的目標?如何讓學(xué)生經(jīng)歷完整的統計過(guò)程,體會(huì )數據的真實(shí)性?等話(huà)題進(jìn)行了討論,進(jìn)而從數據分析觀(guān)念視角探討了數學(xué)素養的發(fā)展.
話(huà)題一:如何把握數據分析觀(guān)念的內涵和價(jià)值?
朱德江:我們先談一談什么是數據分析觀(guān)念,如何把握它的內涵和價(jià)值.請各位教授簡(jiǎn)要地說(shuō)一說(shuō),也可以舉個(gè)例子.
林福來(lái):我曾經(jīng)在學(xué)生學(xué)習材料中看到一個(gè)問(wèn)題:甲、乙兩個(gè)人練習投籃,甲投了5個(gè)球,進(jìn)了3個(gè);乙投了6個(gè)球,進(jìn)了4個(gè),誰(shuí)投得比較準?我們成人可能會(huì )比較
如果馬上回答,可能還是一樣,甲、乙兩人平均每次都得3分.但如果看到他們擲飛鏢的過(guò)程(如圖1),你得出的結論可能就不一樣了.
從圖上可以看出甲擲的飛鏢很集中,乙擲的飛鏢比較分散.是否可以根據這樣的數據來(lái)預測10次以后誰(shuí)的得分高?圖中呈現出很多信息,這讓我們可以談預測的問(wèn)題.在教學(xué)時(shí),我們也可以這樣嘗試,圍繞我們的會(huì )議主題“核心素養導向下的數據分析觀(guān)念”,對現有材料進(jìn)行加工,轉化成體現學(xué)生素養的內容.
張丹:我替一線(xiàn)老師問(wèn)您一個(gè)問(wèn)題,如果在考試中,學(xué)生怎樣回答可以給滿(mǎn)分?
林福來(lái):我想最重要的不是滿(mǎn)分,而是學(xué)生能不能表達自己預測的道理.剛才談到的第一個(gè)問(wèn)題,因為學(xué)生認為比較的基準不一樣,所以“不能比”.學(xué)生能夠提出預測的道理,然后根據道理進(jìn)行預測那就可以給滿(mǎn)分.
張丹:在數據分析觀(guān)念中,最重要的是推斷,就是希望通過(guò)數據分析,讓學(xué)生感受到數據是有力量的、有用的.推斷到底是什么?國外的一篇文章強調早期進(jìn)行非正式的統計推斷.非正式的統計推斷有三個(gè)要素:一是歸納,必須得到所做的這件事本身之外的結論.比如課堂上給出某個(gè)學(xué)生0歲到12歲身高的數據,要推斷他14歲時(shí)的身高.二是結論必須有明確的證據.課堂上有學(xué)生猜測168厘米,要給出猜測的理由.三是因為證據是隨機的,所以必須使用不確定性(概率)的語(yǔ)言.
這三個(gè)要素中,第一個(gè)和第二個(gè)非常重要.要讓學(xué)生體會(huì )只要用數據就很容易推斷,教師不要過(guò)多關(guān)注推斷結論的好壞,應該讓學(xué)生敢推斷,敢得出結論.盡管非正式推斷的教學(xué)將支持對后續正式統計推斷的理解,但它的目的并不是為了讓學(xué)生可以做正式的統計推斷,而是需要看到非正式推斷的“潛力”:加深學(xué)生對統計目的的理解,使學(xué)生更一般地使用數據,并在這個(gè)過(guò)程中更多地使用他們自己的理解.
話(huà)題二:以“身高的變化”為例,如何把握統計教學(xué)的目標?
現場(chǎng)教師1:張丹老師好,我們都知道教學(xué)目標是一節課的靈魂,您是怎樣制訂教學(xué)目標的?
張丹:第一,這節課我最看重的是學(xué)生能夠感受到數據是有用的,這也是數據分析觀(guān)念中最重要的.從這個(gè)目標上,我感覺(jué)還是有一半以上的學(xué)生能感受到數據是有用的.第二,我比較看重學(xué)生能從統計圖中獲取一些基本的信息.這一點(diǎn)在課堂上好像顯得比較淡,這是因為我們做了相應的前測,幾乎所有學(xué)生都能夠準確地獲取信息.第三,學(xué)生能夠通過(guò)聯(lián)想自己提出問(wèn)題,并且提出自己感興趣的問(wèn)題.
現場(chǎng)教師2:我的問(wèn)題是,怎么把知識技能和您談到的這些目標有機結合起來(lái)?
劉堅:我非常同意有位老師講的一句話(huà),統計數據的準確性、真實(shí)性是基礎,一旦出錯,后面做任何推斷都沒(méi)有意義.從觀(guān)摩的課上我們看到,有的老師舍得花時(shí)間帶著(zhù)學(xué)生一步一步、一絲不茍地把每一個(gè)數據都認認真真統計好.老師帶著(zhù)學(xué)生統計每一個(gè)區間中有幾個(gè)數據時(shí),我自己也像學(xué)生一樣,做了兩遍才做對.所以我想說(shuō)的是,有機會(huì )讓學(xué)生做這樣基礎性的工作非常重要,一步一步,認認真真,就是社會(huì )上正在討論的“工匠精神”.這個(gè)“工匠精神”就是追求完美,努力做到更好.
張丹:就像剛才劉堅老師說(shuō)的,知識就是力量.原來(lái)我們把知識想得太簡(jiǎn)單了,認為畫(huà)一幅圖就是畫(huà)一幅圖,其實(shí)畫(huà)一幅圖能夠培養一個(gè)人實(shí)事求是的態(tài)度、靈活處理問(wèn)題的方法.不要認為知識就是低級的,所謂的思維才是高級的.
再談平衡,平衡是最難做到的,我更愿意說(shuō)整體把握.吳正憲老師有一個(gè)很有意思的比喻:每一節課就相當于帶著(zhù)學(xué)生去“炸碉堡”.首先你得明確你“炸”的是什么“碉堡”,如果“炸”的“碉堡”主要是讓學(xué)生統計推斷,那就奔著(zhù)目標去.至于在這個(gè)過(guò)程中,學(xué)生一會(huì )兒鞋帶松了,一會(huì )兒帽子丟了,沒(méi)關(guān)系,先去“炸”完“碉堡”,然后把鞋帶系一系,我們再去“炸”另外一個(gè)“碉堡”.也就是說(shuō),要把握好每節課最核心的東西,不一定每節課“炸碉堡”的過(guò)程都是一樣的.
朱德江:張老師告訴我們要明確目標,不同的內容要有不同的側重點(diǎn).
張丹:是的,還要根據學(xué)生的情況.比如“身高的變化”這節課,學(xué)生在四年級學(xué)習了條形統計圖、折線(xiàn)統計圖,五年級時(shí)學(xué)習了復式條形統計圖、復式折線(xiàn)統計圖,到六年級時(shí)沒(méi)有一個(gè)學(xué)生不會(huì )畫(huà).已經(jīng)有了這些知識基礎,當然可以去做一些統計中除畫(huà)圖以外的事情.
林福來(lái):張老師執教的“身高的變化”讓人最感動(dòng)的是后面環(huán)節中學(xué)生一直提出他們的聯(lián)想,一幅統計圖引發(fā)了很多學(xué)生開(kāi)動(dòng)腦筋思考.所以很重要的事情是在教學(xué)的時(shí)候,能很自然地引出學(xué)生的問(wèn)題.我們今天在這里談數據分析的素養,要先問(wèn)自己:我是不是在用數據分析的思維方式進(jìn)行思考?
話(huà)題三:如何讓學(xué)生經(jīng)歷完整的統計過(guò)程,體會(huì )數據的真實(shí)性?
朱德江:統計學(xué)習有三個(gè)關(guān)鍵的環(huán)節:數據收集;整理表示或者描繪數據;分析數據,包括分析結論、預測推斷、作決策等.如何引導學(xué)生經(jīng)歷這樣完整的統計過(guò)程?短信互動(dòng)中有教師提到,關(guān)于收集數據,有的內容由于場(chǎng)地和教學(xué)時(shí)間有限,沒(méi)有辦法現場(chǎng)收集數據,是否可以提供收集好的數據?如何讓孩子體會(huì )收集數據的真實(shí)性呢?
劉堅:教學(xué)的目的有很多方面,但具體到某一節課,不是完成目的的所有方面.經(jīng)歷完整的統計過(guò)程是對小學(xué)階段的整體要求,不是每一節課都經(jīng)歷完整的過(guò)程.比如用第一節課收集數據,甚至像“栽蒜苗”這樣經(jīng)歷兩個(gè)星期收集數據的過(guò)程,學(xué)生有這樣的經(jīng)歷會(huì )更加投入,然后在課堂上呈現、梳理、分析、預測.再比如“摸球游戲”可以分為兩節課,第一節課也許進(jìn)行到摸50次球就下課了,回家再繼續做,第二節課討論.學(xué)生感覺(jué)欲罷不能,有種“欲知后事如何,且聽(tīng)下回分解”的效果,下課后學(xué)生不需要做其他的作業(yè),這樣會(huì )很有意思.
張丹:我經(jīng)常說(shuō)教學(xué)沒(méi)有上限,但是教學(xué)應該有底線(xiàn).首先,完整的統計過(guò)程不是每節課都有,但每學(xué)期可以有一次讓學(xué)生親自經(jīng)歷收集數據的課.如果一個(gè)課時(shí)不夠,可以結合綜合與實(shí)踐活動(dòng)來(lái)安排.這個(gè)過(guò)程中,學(xué)生會(huì )探索發(fā)現很多問(wèn)題,像剛才劉堅老師談到的“栽蒜苗”,有的學(xué)生邊收集數據邊進(jìn)行一些科學(xué)實(shí)驗,在這個(gè)過(guò)程中自然就學(xué)會(huì )用數據說(shuō)話(huà).其次,如果不是學(xué)生自己收集的真實(shí)數據,那么教師提供的數據最好是真實(shí)的.如果有可能,還要告訴學(xué)生數據的來(lái)源.再次,如果確實(shí)是因為種種原因沒(méi)有辦法提供真實(shí)的數據,也要給學(xué)生交代一下:我們沒(méi)有辦法得到所有的(真實(shí)的)數據,但是我們又要討論這個(gè)問(wèn)題,所以把數據做了一些簡(jiǎn)化.總而言之,把一種實(shí)事求是的態(tài)度傳達給學(xué)生是最重要的.
朱德江:讓學(xué)生經(jīng)歷完整的統計過(guò)程是非常重要的,那么,什么樣的素材或者說(shuō)什么樣的背景適合作為統計的學(xué)習內容呢?
張丹:從原則上講,學(xué)生熟悉的情境肯定是好的,但什么事都不能太絕對,多元也是很重要的方面.教師事先可以做一個(gè)判斷,如果覺(jué)得某個(gè)情境能體現出統計的價(jià)值,就可以讓學(xué)生去經(jīng)歷.比如有的學(xué)生對醫院男孩兒、女孩兒的出生比例感興趣,就可以讓學(xué)生進(jìn)行統計.我也特別呼吁多讓學(xué)生出去玩一玩.這樣能豐富體驗,積累經(jīng)驗,同時(shí)感受統計的價(jià)值.
林福來(lái):從素養角度來(lái)看,讓學(xué)生感受他們通過(guò)學(xué)校學(xué)習獲得的能力能夠公平地參與社會(huì )議題,這一點(diǎn)很重要.現在環(huán)保的議題很重要,如何培養環(huán)保意識?學(xué)生要親自做調查、研究、分析,最后得到的結果才會(huì )讓自己感同身受.比如對于節約用紙,可以調查:一個(gè)人一個(gè)月用多少紙?班上的同學(xué)一個(gè)月用多少紙?這些紙從哪里來(lái)?要砍多少棵樹(shù)?經(jīng)歷這樣的調查、收集數據、數據分析過(guò)程,可以培養學(xué)生的環(huán)保意識.也許做一次這樣的活動(dòng),他一輩子都是一個(gè)環(huán)保人士;如果他再能到處宣傳,比其他的任何教育方式都有效.
劉堅:現在信息技術(shù)非常發(fā)達,我們很容易用信息技術(shù)的手段去替代學(xué)生的活動(dòng).但是無(wú)論技術(shù)多么發(fā)達,學(xué)生親自動(dòng)手、親身實(shí)踐的經(jīng)歷一定不能減少,尤其在小學(xué)階段,技術(shù)越發(fā)達越要讓學(xué)生有更多親身實(shí)踐的機會(huì ).所以作為教師,和學(xué)生一起親身經(jīng)歷收集數據的過(guò)程非常重要.
話(huà)題四:從數據分析觀(guān)念視角看數學(xué)素養的發(fā)展.
朱德江:剛才的討論中,幾位教授都談到要讓學(xué)生形成用數據分析的意識,要有數據的眼光,我想這是希望在數據分析觀(guān)念方面形成一種素養.最后一個(gè)問(wèn)題,我們就來(lái)聊一聊數學(xué)素養,或者我們又有一種提法——數學(xué)核心素養,請三位教授進(jìn)一步談?wù)?
林福來(lái):一個(gè)人在多年的學(xué)習以后,會(huì )形成一定的學(xué)習能力,然后能夠盡可能地參與一些社會(huì )的議題,這整個(gè)合起來(lái)就是我們所謂的素養.我們靠什么學(xué)習?靠我們的思考,靠我們的語(yǔ)言,靠我們有一些好的學(xué)習態(tài)度、學(xué)習意向.所以我認為有三個(gè)重要的方面——學(xué)習的工具、思考和語(yǔ)言.接下來(lái)很重要的是本質(zhì),學(xué)科的本質(zhì),我們談數據分析在統計概率中的本質(zhì)就是不確定性思維.學(xué)習(基礎知識)之后要進(jìn)行問(wèn)題解決,在現實(shí)、真實(shí)的問(wèn)題里面參與學(xué)習,最終要參與社會(huì ).用一句很簡(jiǎn)單的話(huà)講,學(xué)了數據(基礎知識)之后可以好好運用它.
舉一個(gè)很有趣的例子.初中生都知道


張丹:談到數學(xué)素養,一線(xiàn)教師要留意的是不要陷入概念當中去,可以思考幾個(gè)問(wèn)題.第一,你希望你的學(xué)生或者你的孩子十年后,成為一個(gè)什么樣的人?第二,也許學(xué)生長(cháng)大后并不從事與數學(xué)相關(guān)的工作,也許他沒(méi)有那么好的計算能力、建模能力,但是能讓一個(gè)人養成用數學(xué)的眼光去看這個(gè)世界,用數學(xué)的思維去分析世界,用數學(xué)的語(yǔ)言來(lái)表達世界,這就是素養.第三,關(guān)于統計素養,我喜歡陳希孺先生的一句話(huà):“習慣于從統計規律看問(wèn)題的人,在思想上不拘執一端,他既認識到一種事物從總的方面看有一定的規律,也承認例外.”如果學(xué)習統計能讓人養成這樣一種比較理智地看待問(wèn)題的習慣,遇到事情拿數據看一看,找到規律,一旦出現偶然性,也能夠理智地對待,能有這樣的一種習慣,就具有統計素養.
劉堅:“數學(xué)教育”這個(gè)詞,重心可以在數學(xué)上,也可以在教育上.基礎教育階段,尤其每一位小學(xué)數學(xué)教師在講數學(xué)核心素養或者核心素養時(shí),更應該注重如何利用數學(xué)滋養教育、滋養人.我們往往只關(guān)注數學(xué)的內容,而忽視了如何用數學(xué)去滋養人.其實(shí),這兩個(gè)方面并不是矛盾的,中間一定有很多重疊的地方.關(guān)于核心素養很難有一個(gè)定義,但我有一個(gè)深刻的體會(huì ),核心素養首先要根植于真實(shí)世界,面對真實(shí)世界的問(wèn)題,能駕馭、能處理.我們將要發(fā)布一個(gè)研究報告,這份報告的最后一句話(huà)是這么說(shuō)的:我們堅信,核心素養的一端支撐的是“整個(gè)的人”,另一端聯(lián)結的是“真實(shí)世界”.
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