1、核心素养导向下数据意识的培养策略:以“折线统计图”一课为例折线统计图是小学数学统计知识的重要内容,那么,折线统计图如何教学,才能更好培养学生的数据意识,发展学生的数学核心素养?让学生学会用统计的眼光观察现实世界,学会用统计的思维思考现实世界,学会用统计的语言表达现实世界。下面,就以折线统计图一课为例,讨论数学核心素养导向下数据意识的培养策略。一、培养学生数据收集意识收集数据是形成数据意识的重要基础。运用统计的方法研究问题、分析问题和解决问题,对于学生来说比较陌生,缺乏这方面的经验。因此,教学时,我们可以基于学生的生活经验,通过创设真实情境,提出研究问题,促进学生讨论和思考,让学生学会用统计的眼
2、光观察现实世界,感悟到为了研究问题和解决问题,首先必须收集数据,培养学生的数据收集意识,促进学生形成和发展数学核心素养。教学片断一:收集数据师:同学们,你们平时坐过汽车吗?生:(齐声回答)坐过。师:你们曾经从数学的角度思考过汽车行驶的问题吗?生:(异口同声)没有。师:今天我们就一起来研究汽车行驶中的数学问题。师:你们觉得汽车行驶中会有什么数学问题?生:汽车的速度,有时快,有时慢。师:说得真好。今天我们就来研究汽车的速度问题,这里是否蕴藏着什么秘密?你们打算如何研究汽车的速度问题呢?生1:汽车行驶时观察一下仪表盘。生2:应该记录下汽车行驶中的速度。生3:还应该记录下汽车行驶的时间。师:对了。我们
3、为了研究汽车行驶中的速度问题,不仅要记录下速度,还应该记录下对应的时间。师:这里有人收集了一辆汽车行驶过程中的相关信息,请大家看屏幕。(PPT呈现以下文字)第1分钟的速度是500米/分,第2分钟的速度是600米/分,第3分钟的速度是800米/分,第4分钟的速度是1200米/分,第5分钟的速度是1200米/分,第6分钟的速度是1000米/分,第7分钟的速度是600米/分。以上教学片断,通过唤醒学生的生活经验,引导学生从数学的角度思考生活现象,让学生学会用数学的眼光观察现实世界,通过创设真实情境,引导学生讨论思考如何研究汽车的速度问题,让学生体会到在统计的视角下,为了研究问题,必须收集相关数据,培
4、养学生数据收集意识,从而发展学生数学核心素养。二、培养学生数据整理意识整理数据是形成数据意识的关键所在。在数学学习中,学生常常习惯于直接观察统计表获得相关数据信息,而缺乏提取数据和整理数据的经验。因此,教学时,我们不应直接为学生呈现现成的统计表,而应通过呈现一段文字和数据信息,引导学生在阅读信息的基础上,提取研究问题的有用数据,并对数据进行适当的分类和整理,让学生经历统计表的形成过程,从而培养学生数据整理意识,促进学生形成和发展数学核心素养。教学片断二:整理数据师:同学们,在这段信息中,你们觉得哪些是我们研究问题所必须的数据呢?生1:500米/分、600米/分、800米/分、1200米/分、1
5、200米/分、1000米/分、600米/分(学生边回答,教师边把相应的速度数字卡片随意贴在黑板上,卡片只写数字不写单位)。师:只要这7个数据吗?生2:(补充道)还有第1分钟、第2分钟、第3分钟、第4分钟、第5分钟、第6分钟、第7分钟(学生边回答,教师边把相应的时间数字卡片随意贴在黑板上,卡片只写数字不写单位)。师:(以上两组数据杂乱随意摆放)哪位同学能来帮老师把这14个数据整理成两类呢?生:(按照从小到大进行整理)500、600、600、800、1000、1200、1200和1、2、3、4、5、6、7。师:(手指着第一行)整理得很工整,你们知道第一类是什么?生:(齐声说)速度。师:(在这一行的
6、前面贴上卡片“速度(米/分)”)那么第二类呢?生:(齐声说)时间。师:(在这二行的前面贴上卡片“时间(分)”)你们知道这位同学是怎么整理的吗?生:(异口同声)从小到大。师:虽然这样整理看起来很工整,但是还存在什么问题呢?生:(略加思考)速度和时间没有对应。师:真厉害!一眼就看出来了,谁能来再整理一下。生:(按照时间从小到大的顺序,重新整理了速度卡片)师:(在整理好的卡片中加入线段形成统计表)这就是汽车速度的统计表。通过这个统计表,我们就可以直观地看出汽车在行驶过程中,每一个时刻所对应的具体速度。以上教学片断,让学生在阅读信息的基础上,经历了数据的提取、分类和整理的过程。在数据提取的过程中,学生
7、习惯性地单独提取速度的数据,常常会漏掉相应的时间数据,这时我们需要进行必要的启发和引导,让学生养成全面提取数据的习惯。在数据分类过程中,学生通过观察和思考,能够直观感知到可以分成两类速度和时间,说明学生学会了用数学的眼光观察数据。在数据整理的过程中,学生常常会忽视具体的问题情境,凭借整数的学习经验,习惯性地按照从小到大的顺序进行整理,因此,我们应该适当加以启发引导,让学生养成根据问题情境,选择恰当方式整理数据的习惯,培养学生学会用数学的眼光整理数据,进而培养学生数据整理意识,促进学生形成和发展数学核心素养。三、培养学生数据描述意识描述数据是形成数据意识的重要手段。绘制统计图是描述数据的重要方法
8、,学生在条形统计图的学习中,积累了一定的经验,然而,折线统计图与条形统计图有着本质的区别,折线统计图不仅能够直观看出“具体数量”,还能够直观看出“变化规律”。折线统计图的基本构成要素是“点”和“线段”,绘制折线统计图时,应该先描“点”,再连“线”。因此,教学时,我们要注意让学生经历从统计表到统计图的逐步形成过程,学会先描点、再连线的方法,培养学生数据描述意识,发展学生数学核心素养。教学片断三:描述数据1、在网格图上确定“点”师:(把统计表中的卡片“时间(分)”移到网格图中横轴的位置上)如果我们用网格图的横轴表示时间,那么纵轴应该表示什么?生:(齐声回答)速度。师:(把统计表中的速度卡片“速度(
9、米/分)”移到纵轴的相应位置上)师:如果横轴上的一格代表1分,那么谁能来帮老师把7张时间数字卡片摆放在相应的位置上?生:(按照大小顺序从左到右依次摆放,把统计表中的数字卡片移到横轴的相应位置上)1、2、3、4、5、6、7。师:(摆放好500这张速度卡片的位置)如果纵轴上的一格代表100米/分,那么600这张速度卡片应该摆在哪里?生:(争着上台摆放)在500上面一格。师:很好。800、1000、1200这三张卡片应该相应摆在哪里?生:(上台准确找到三张数字卡片的相应位置)师:在(1,500)的位置上摆放一颗磁吸。请问这个位置表示什么意思?生:(争着回答)第1分钟汽车的速度是500米/分。师:你真
10、厉害,一眼就看出来了,大家给他掌声鼓励。你来告诉大家,你是怎么看的。生:(学生在网格图上用手比划)先看横轴对应的是时间,再看纵轴对应的是速度。师:说得真好!再次掌声响起来。我再摆放一个磁吸(2,600),这个点又告诉我们什么信息?生:(大家争着回答,纷纷举起小手)第2分钟汽车的速度是600米/分。师:很棒,说得真完整!下面,我们变换一种方式,第3分钟汽车的速度是800米/分,谁能来帮我把这个磁吸放在相应的位置上。生:(纷纷高高举起手来,直呼我、我、我)上台准确摆放在(3,800)的位置上。师:真的好厉害,摆对了,掌声鼓励!哪位同学能帮老师把剩下的4颗磁吸分别摆放在相应的位置上呢?生:(很多学生
11、激动得站了起来,高高举着手,直呼我、我、我)上台分别准确摆放在(4,1200)(5,1200)(6,1000)(7,800)的位置上。师:(板书:点具体数量)同学们,网格图中“点”真了不起,它能悄悄地告诉我们汽车速度的“具体数量”。刚才老师发现,你们已经长大了,多了一双数学的眼睛,学会了用数学眼光观察网格图中的“点”,为你们点赞!2、在网格图上连成“线”师:(指着第一个点和第二个点)这个点表示汽车第1分的速度是500米/分,这个点表示汽车第2分的速度是600米/分。我把它们用线段连接起来,你发现了这条线段有什么特点?生:(稍加思考后个别同学举手,边比划边说)往上倾斜。师:你表达得真准确。那么这
12、条线段,它又告诉我们什么信息?生:(沉静思考,没人举手)师:你们先独立思考,然后同桌交流一下。生:(没有把握地说)可能是告诉我们汽车的速度不断变大。师:是的。这条线段直观地告诉我们汽车速度的“变化规律”(板书:线变化规律)。师:下面,请大家拿出学习记录单,先在网格图中描出7个“点”,再用直尺把相邻的两个点用“线段”连接起来。生:(纷纷动手描点和连线)独立完成任务。师:接下来,我们请一位同学上来帮老师把黑板上的其他“点”连起来。生:(纷纷举手)上台用三角板准确画出了其他的4条线段。3、给统计图取“名字”师:(指着这幅图说)这样,我们就完成了这幅图,大家认真观察,它的特点是曲曲折折,而且是“一波”
13、生:(笑着说)三折。师:(微笑,用手在图中比划)不只三折,一折、两折、三折、四折。准确地说,应该是生:(齐声回答)一波四折。师:这样的统计图,你想叫它什么,给它取个名字!生:(略加思考纷纷举手)曲曲折折统计图。生:(全班大笑)一波四折统计图。师:(笑着说)真有创新,大家学会了根据它的特点取名字,但是名字太长了,能不能简洁一些?生:(笑着说)曲折统计图、四折统计图师:(笑着道)大家都省略了两个字,突出“折”的特点,真好!数学家把它取名为“折线统计图”,你们可以理解吗?生:(纷纷点头,略有所悟)可以、可以。师:我们一起试着喊它一下生:折线统计图。师:哎!我在这,是谁叫我啊!生:(全班大笑)是我!以
14、上教学片断,通过启发引导学生在网格图中描“点”、连“线”和取“名字”等数学活动,让学生经历从统计表到折线统计图的逐步形成过程,体验统计中描述数据的基本方法描“点”和连“线”,初步学会用数学的眼光观察折线统计图,懂得“点”表示的是“具体数量”,而“线”表示的是“变化规律”。在这个过程中,不仅培养了学生学会用数学的思维(这里主要是类比推理)思考问题,而且感悟了折线统计图的数学本质,培养了学生的数据描述意识,从而促进学生形成和发展数学核心素养。四、培养学生数据分析意识分析数据是形成数据意识的重要保障。分析数据是统计知识教学的重要环节,学生在描述数据的过程中,已经获得一定的感性经验,这是数据分析的重要
15、基础。因此,教学时,我们应该在学生获得的感性经验基础上,通过有效的数学活动,及时帮助学生把感性经验上升为理性经验,让学生学会用数学的语言表达想法,从而培养学生数据分析意识,促进学生形成和发展数学核心素养。教学片断四:分析数据1、整体感知概括规律师:(指着第1到第2分的这段统计图)同学们,接下来,我们一起研究一下这张折线统计图,看看这辆汽车速度的整体变化情况。从第1分到第2分,汽车速度变不变?生:(齐声回答)变!师:怎么变?生:变大了!师:我们也可以说速度提升了。如果用一个字,该怎么说?生:(笑着说)提生:(全班大笑)升!师:很好。我们就用简洁的一个字“升”,来描述第1分到第2分汽车速度的变化情
16、况。师:(指着统计图)第2分到第3分,变不变?怎么变?生:(异口同声)升!师:(指着第4到第5分的这段统计图)变不变?生:(齐声回答)不变!师:不变,我们也可以用简洁的一个描述,是生:平!师:很聪明!第5分到第6分,变不变?怎么变?再用简洁的一个字来描述,是生:降!师:真棒!第6分到第7分呢?生:(异口同声)降!师:(用手比划变化趋势)我们一起来整体感受一下这辆汽车速度的变化情况,“升”得快一点,声音大一些,“平”的时候声音不变,“降”得快一点,声音也大一些,准备好了吗?开始生:(整齐地)升升(大声)平(持平)降降(大声)!2、局部观察延伸思考师:(指着第4分到第5分这段统计图)请看这一段,第
17、4分的速度是多少?第5分的速度又是多少?生:(全班齐声轻易回答道)都是1200米/分。师:请问第4.5分的速度是多少?生:(一片寂静,个别举手)1200米/分。师:你是怎么想的?生:因为这个时间段汽车的速度没有变化!因此,第4.5分的速度也是1200米/分。生:(恍然大悟)是1200米/分。师:那么第4.1分呢?生:(异口同声)1200。师:第4.9分呢?生:(抢答道)都是1200!都是1200!师:(指着第2分到第3分这一段统计图)下面这个问题有难度,请问第2.5分汽车速度是多少?生:700米/分。师:你是怎么看的?生:(上台指着统计图边说边比划)第2分是600,第3分是800,那么第2.5
18、分的速度就在它们中间,就是这个点(中点),是700。3、拓展应用建构模型师:现在,我把横轴的时间和纵轴的速度都撤掉(撤掉这两张卡片),大家想一想,这个折线统计图还可以描述什么生活现象?生:每天校园里学生的人数变化情况。师:真聪明!你结合统计图,上来给大家说一说你是怎么想的。生:上学时,人数越来越多,升升,都到学校了,开始上课,这时候人数是平(没有变化),放学了,人数越来越少,降降。师:说得既完整,又形象。给他掌声鼓励!谁再来举一个例子?生:(争着回答,憋笑着说)还可以表示人的体重。升升平降降,先胖起来,最后减肥成功!(全班大笑)生:还可以表示商店的收入。升升平降降,刚开始赚了很多钱,最后宣布破
19、产!(全班大笑)生:还可以表示一年的气温。升升平降降,春天来了,温度慢慢升高,最后冬天来了,冷的发抖!(全班大笑)以上教学片断,在学生已有知识经验的基础上,通过进一步引导学生整体感知汽车速度的变化情况,概括出汽车速度的变化规律:升升平降降,解决了课前提出的问题,也为统计模型的建构奠定基础。通过引导学生局部观察,启发学生纵向延伸,深入思考,进一步认识到折线统计图中,除了这7个点以外,还蕴涵着众多的信息,这是折线统计图与条形统计图的根本区别,从本质上说,条形统计图描述的是“离散”现象,而折线统计图描述的是“连续”现象。最后,通过唤醒学生的生活经验,拓展折线统计图在其他生活情境中的应用,进一步建构了折线统计图的基本模型:升升平降降,不仅让学生学会了用数学的语言表达现实世界,从而培养了学生的数据分析意识,促进学生形成和发展数学核心素养。