高中数学强化学生数据观念培养的有效方法

上海外国语大学三亚附属中学  巨波

摘要：随着信息技术的发展，数据已成为现代社会一个不可绕开的话题和不可或缺的重要资源。在高中数学教学实施中强化学生的数据观念，培养数据分析与解释能力，不仅是素质教育的重要需要，也是促进他们适应未来社会发展和提升服务生活的关键能力的需要。本文旨在探讨高中数学教学中有效强化学生数据观念的方法，并结合教学实例进行分析，以期为一线教师更好的发展学生数据观念和分析能力的课堂教学实施提供有益的参考。

关键词：高中数学；数据观念；培养；有效方法

高中数学是在初中阶段数学课程基础上所作的深化、延伸与拓展，作为基础教育的高级阶段的课程实施，承载着培养学生逻辑思维、抽象思维及数据分析能力的重任。在新课标背景下，强化学生的数据观念，不仅要求学生掌握基本的与此相关的数学知识和技能更重要的是能够运用数学方法、思想分析和解决实际问题，形成科学的数据观念，有观念指导下良好的的实践应用能力。故而，积极探索高中数学教学中强化学生数据观念培养的有效方法具有重要的现实意义。在这几年高中数学的教学实践中我对此加大了研究力度，获得了更多认知。

一、数据观念的内涵及其重要性

（一）数据观念的内涵

数据观念是指对数据的认识和理解，包括数据的来源、意义、价值和应用等方面。具体来说，学生需要了解数据的采集方法、过程及其准确性，特别是随机数据的可能性大小，能够理解数据在描述、分类、比较、分析等方面的作用，认识到数据对问题解决和决策支持的重要性。

（二）强化数据观念培养的重要性

在数字化时代，满天飞的数据已成为推动社会进步和经济发展的关键因素。强化学生数据观念培养的教学实施不仅有助于提升他们的数学素养，还能帮助他们更好地适应未来社会---大数据时代到来的需求。具体表现为：

1.提升问题解决能力。强化学生数据观念培养的教学实施能给学生带来更多数据观念实践的操作机会。在这些机会的践行中学生通过数据分析，能够在更加科学地认识数据的基础上利用数据解决问题。

2.培养创新思维。在数据观念践行中不论是数据采集、描述、分类、比较、分析还是运用学生都需要不断尝试新的方法和思路，都需要学生打破思维定势而另觅问题解决之径，这样的数据实践很明显是有利于培养学生创新思维的数学实践。

3.增强决策能力。大数据时代的到来致使数据在概念、内涵方面被无限拓展，生活中众多事物被列入数据清单，优化学习或者服务生活的问题解决都将基于数据而作决策。培养学生数据观念就有利于促进学生基于数据实际分析获得客观真实而又准确的依据，这样的经历就有助于培养学生根据数据分析结论作出判断和决策的能力。

二、高中数学教学中强化数据观念培养的有效方法

数据观念作为数学核心素养的重要表现在教学中强化培养承载着多重教学意义，作为一线教师不仅要有将其列进教学目标的重视更要以多样化的教法来进行教学实施的做法。在这几年教与研的实践中，我发现这些方法不仅具有良好的可行性，还可促使教的有效性快速提高。

（一）融入课程内容，构建数据情境

培养学生数据观念不能直白说教，更不能让学生感受不到数据源自生活的必然性和随机性。在数学教学中，为了让学生更好地体验数据源于生活的真实教师应充分利用课程内容，构建与数据相关的情境，使学生在具体情境中感受源于生活的数据的魅力和价值。例如，在讲解概率统计章节时可以引入实际生活中的数据案例，如篮球比赛的投篮命中率、天气预报的准确率等，让学生在实际情境中理解数据的来源、意义和应用。

（二）强化数据处理技能，确保数据准确性

数据处理是数据分析的基础。实践告诉我们要获得正确的数据分析结果学生需要掌握数据清洗、转换、整合等技能才能确保数据的准确性，以及由此而得到结论的可靠性。在教学中，教师可以通过案例演示、实践操作等方式让学生亲自动手处理数据，采用恰当的均值或者中位数的方法填充缺失值，体验数据处理的全过程。例如，在教授数据清洗时，可以让学生从网络或现实生活中收集一组数据，然后通过筛选、去重、填充缺失值等操作清洗数据，为后续分析和利用做好准备。

（三）注重数据分析方法，培养分析能力

数据观念指导下的数学实践必然要对众多数据进行分析，从无序中找到有效信息。这个过程就是数学分析。数据分析是数据观念培养、强化分析能力提升的重点。学生需要掌握统计分析、图表分析、模型分析等方法，以获取有用的信息和结论。在教学实施中，教师可以结合具体案例引导学生运用不同的分析方法对数据展开挖掘，找到需要信息。例如，在讲解平均数、中位数和众数时可以引入学生身高、体重等实际数据，让学生通过计算和分析，理解这些统计量的意义和应用。

（四）提升数据解释能力，注重实际应用

数据解释是数据观念变成现实的数据实践，是将数据分析结果转化为实际应用的关键步骤。此过程需要学生掌握数据解释的方法和技巧，包括数据的解释、结论的推断、问题的解决等方面。在教学中，教师可以通过项目式学习、调查研究等方式让学生将所学的数据观念和数据分析能力应用到实践中。例如，可以组织学生开展关于学校食堂满意度的调查研究，从问卷设计、数据收集、数据处理到数据分析、结论推断，让他们在全程参与不断锻炼数据解释和实际应用能力。

三、强化数据观念培养的教学实例分析

（一）案例背景

以“欧拉七桥问题”为例，这是一个经典的数学问题，也是数据分析和建模的典范。通过这个问题，教师可以在课堂上搭建平台引导学生经历从问题提出、数据收集、模型建立到问题解决的全过程，强化学生的数据观念培养。

（二）教学过程

1.教师提供原始问题

教师首先向学生介绍欧拉七桥问题的背景：坐落在18世纪东普鲁士哥尼斯堡的七桥问题作为教学实施的原始问题，以故事的方式讲述一个引发当地居民和数学家的广泛讨论的问题来促使学生思考，即让学生思考“一个旅游者能否从某一桥上的某一个点出发穿过所有的桥（不重复）再回到出发点”这个问题。

2.个人探究与小组研讨

接下来，教师搭建平台给出时间引导学生进行个人探究和小组研讨。学生需要分析数学家欧拉的解法，将问题转化为数学模型。通过查找书籍和网络资料，学生自制简单的实物模型进行尝试，发现直接实验的方法难以找到答案。于是，他们转而寻求数学方法的帮助，化桥为线段，把所求问题变成几何图形的直观问题，不重复就是要求“一笔画出”。这样就将复杂的问题简单化了、模型化了。

3.模型分析与结论推断

在小组研讨的基础上，学生运用数学理论对模型进行分析。他们发现，除起点和终点外，经过中间各点的线必须是偶数条。而在这个图中，经过B点的线有五条，不满足条件，因此说明无论从哪一点出发，最后总有一座桥没有走到。通过模型分析和结论推断，学生得出了问题的正确答案。

4.实际应用与反思

最后，学以致用，引导学生将其所学应用于生活中。例如，可以提出类似的问题：在一个复杂的交通网络中是否存在一条路线可以不重复地经过所有主要道路？通过这个问题，学生可以将所学的数据观念和数据分析能力迁移到更广泛的领域。

同时，教师还应利用课堂小结时间组织学生进行反思和总结，回顾整个问题解决过程，分析成功经验和不足之处，以便在未来的学习中不断改进和提升。

四、结论与展望

（一）结论

通过在高中数学教学中强化学生的数据观念培养不仅可以提升学生的数学核心素养和数据分析这项关键实践能力，还能帮助他们更好地适应未来社会---大数据朝代到来的需求。本文提出了一系列教学法，包括融入课程内容、强化数据处理技能、注重数据分析方法和提升数据解释能力等，并结合具体教学实例进行了详细分析。这些方法为一线教师提供了有益的策略参考和方法借鉴，有利于执教者在教学实施中更好地提高教学有效性。

（二）展望

未来，随着信息科技的飞速发展和广泛普及以及大数据、人工智能时代的真正到来，高中数学教学中的数据观念培养不仅更要加大力度还会在实践中面临更多的挑战。作为教师应紧跟时代步伐，不断更新教学理念和探索积极有效的强化方法，充分利用信息技术手段优教优学和提质增效。同时，还应加强跨学科整合和实践教学力度，让学生在真实的生活化情境中体验数据研究运用的魅力和价值，培养他们的创新意识，增强数据服务生活的实践能力。只有这样，才能真正实现高中数学教学的目标和担当起培养合格未来公民的育人使命。

参考文献：

[1]黎艳珍，亲历数据分析过程,培养学生数据分析观念[J].数学学习与研究，2022年。

[2]林贵谋，高中生数学数据分析素养培养策略研究[J].试题与研究，2019年。

[3]董逸民，基于核心素养的高中生数据分析能力培养探研[J].成才之路，2020年。