淺析初級(jí)教育階段學(xué)生數(shù)據(jù)意識(shí)及其特征

摘 要：本文從美國(guó)和中國(guó)的科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)分析出發(fā)，講述初級(jí)教育階段培養(yǎng)學(xué)生數(shù)據(jù)意識(shí)的重要性和必要性，驗(yàn)讀和解釋意識(shí)和數(shù)據(jù)意識(shí)的概念，闡述數(shù)據(jù)意識(shí)的標(biāo)準(zhǔn)，初級(jí)教育階段學(xué)生數(shù)據(jù)意識(shí)的特征，最后分析了小學(xué)各理科學(xué)科對(duì)學(xué)生數(shù)據(jù)意識(shí)培養(yǎng)的所起的作用，為后述在課堂上培養(yǎng)學(xué)生數(shù)據(jù)意識(shí)作理論的界定和闡述。

關(guān)鍵詞：數(shù)據(jù);意識(shí);數(shù)據(jù)意識(shí);特征;初級(jí)教育

20世紀(jì)末，美國(guó)全國(guó)科學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)與評(píng)價(jià)委員會(huì)（National Committee on Science Education Standards and Assessment）制訂了《美國(guó)國(guó)家科學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)》一書，在書中提出了以科學(xué)探究為核心的理念，同時(shí)，也對(duì)科學(xué)探究作出概念界定和解釋說(shuō)明，書中指出探索需要觀察，有必要查閱書籍、期刊和其他信息來(lái)源，找出已知的信息。要根據(jù)實(shí)驗(yàn)證據(jù)對(duì)已知的進(jìn)行檢驗(yàn);要通過(guò)各種方式收集、分析和解釋數(shù)據(jù);要提出答案、解釋和預(yù)測(cè);要把研究結(jié)果告知人們。而這些活動(dòng)，都是在收集分析數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上完成。

2017年，我國(guó)教育部頒發(fā)的《小學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》中，對(duì)于小學(xué)科學(xué)課程的定位，課標(biāo)是這樣解釋的：“通過(guò)小學(xué)科學(xué)課程的學(xué)習(xí)，能夠使學(xué)生體驗(yàn)科學(xué)探究的過(guò)程……初步學(xué)習(xí)觀察、調(diào)查、比較、分類、分析資料、得出結(jié)論的方法，能夠利用科學(xué)方法和科學(xué)知識(shí)初步理解身邊自然現(xiàn)象和解決某些簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)問(wèn)題。”這些學(xué)習(xí)和探究過(guò)程，同樣的也都需要以數(shù)據(jù)為載體來(lái)實(shí)施。

同時(shí)，肯尼斯·庫(kù)克耶和維克托·邁爾-舍恩伯格合寫的《大數(shù)據(jù)時(shí)代》出版后，人類對(duì)于數(shù)據(jù)達(dá)到空前的重視程度，這個(gè)重視不僅僅是指數(shù)據(jù)的信息，更包括數(shù)據(jù)的加工，挖掘出數(shù)據(jù)后面的價(jià)值以及加工帶來(lái)的增值。它也為人類進(jìn)入數(shù)據(jù)科技時(shí)代鋪平了道路。初等教育作為人類知識(shí)傳播的最基礎(chǔ)階段，數(shù)據(jù)意識(shí)的培養(yǎng)將成為重要的教育目標(biāo)之一。

了解數(shù)據(jù)意識(shí)，首先要了解什么叫意識(shí)。哲學(xué)、心理學(xué)以及一些邊緣學(xué)科都把意識(shí)作為研究對(duì)象和研究課題，它是一個(gè)很復(fù)雜的概念。數(shù)據(jù)意識(shí)中的“意識(shí)”，是一個(gè)哲學(xué)概念。根據(jù)維基百科上描述，目前比較廣泛，接受度最高的解釋來(lái)源于美國(guó)芝加哥哲學(xué)家Ned Block。Ned Block把意識(shí)分兩個(gè)類型，一個(gè)是現(xiàn)象（P-consciousness），一個(gè)是使用（access）?，F(xiàn)象（P-consciousness）包括我們的身體所感覺(jué)到的運(yùn)動(dòng)、顏色、聲音、感覺(jué)、情感等，以及我們的大腦對(duì)它們的感知和反應(yīng)，是一種原始體驗(yàn)。而使用（access）則是我們的頭腦在接受信息后，通過(guò)思考、理解后進(jìn)行語(yǔ)言表達(dá)、推理論證，并控制自己的行為。數(shù)據(jù)意識(shí)中的意識(shí)，在更多時(shí)候?qū)儆诤笳摺?/p>

數(shù)據(jù)這個(gè)詞，在大多數(shù)人的心目中，第一反應(yīng)是數(shù)字。但實(shí)際上，這個(gè)理解太過(guò)狹隘，在百度百科上，數(shù)據(jù)被定義為從物理觀察、對(duì)現(xiàn)實(shí)世界中的地點(diǎn)、事件、其他對(duì)象或概念的描述中獲得的事實(shí)和概念。通俗地說(shuō)，數(shù)據(jù)包括數(shù)字、文字、圖形、圖象、聲音等。

而數(shù)據(jù)意識(shí)這個(gè)詞，目前國(guó)內(nèi)外還沒(méi)有一個(gè)統(tǒng)一的解釋。筆者根據(jù)自己的理解，嘗試給它作一個(gè)定義：數(shù)據(jù)意識(shí)是信息時(shí)代人們對(duì)有意義的數(shù)據(jù)的認(rèn)識(shí)水平和認(rèn)識(shí)程度，也是人們?cè)趯W(xué)習(xí)或生活中，通過(guò)記錄、分析數(shù)據(jù)，了解數(shù)據(jù)的意義，找出事物的規(guī)律，并學(xué)習(xí)尊重?cái)?shù)據(jù)、實(shí)事求是的心理傾向。也就是說(shuō)，在小學(xué)科學(xué)學(xué)科中，數(shù)據(jù)意識(shí)則是指學(xué)生在面對(duì)科學(xué)現(xiàn)象或事實(shí)，能主動(dòng)通過(guò)觀察、實(shí)驗(yàn)等探究活動(dòng)，嘗試著用數(shù)據(jù)的方式來(lái)觀察、測(cè)量、定位、比較、分類、表達(dá)，通過(guò)收集、分析、探究等方面得出結(jié)論，解釋現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)規(guī)律，并運(yùn)用所得到的知識(shí)和方法去解決生活中的問(wèn)題。它是培養(yǎng)學(xué)生批判性思維的重要因素和途徑。

數(shù)據(jù)意識(shí)的標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)該有這幾個(gè)方面。

1. 認(rèn)識(shí)到數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)分析的作用，能從數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)的角度思考相關(guān)的問(wèn)題，在科學(xué)現(xiàn)象和實(shí)際情境中，能想到并利用數(shù)字、圖表、文字等方式觀察、測(cè)量和探究。

2. 主動(dòng)應(yīng)用數(shù)據(jù)來(lái)解釋現(xiàn)象，通過(guò)數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)規(guī)律，做出恰當(dāng)?shù)臎Q策，解決日常生活中的問(wèn)題，并形成自己的、有普適性的、正向的思考方式。

3. 對(duì)生活中的科學(xué)現(xiàn)象所包含的數(shù)據(jù)有較強(qiáng)的敏感性，尊重事實(shí)，不篡改數(shù)據(jù)，盡量保持?jǐn)?shù)據(jù)的真實(shí)和完整，能對(duì)不實(shí)數(shù)據(jù)提出質(zhì)疑。

4. 對(duì)人或者事物的評(píng)判，不以主觀標(biāo)準(zhǔn)為尺，有用數(shù)據(jù)進(jìn)行交流、批判、實(shí)證的自覺(jué)和能力。

數(shù)據(jù)意識(shí)的發(fā)展不同于其他意識(shí)，可以通過(guò)大量的生活經(jīng)驗(yàn)衍生出其他或更高層次的意識(shí)，它并不隨著年齡、經(jīng)驗(yàn)的增長(zhǎng)而增長(zhǎng)，不同個(gè)體受環(huán)境影響及個(gè)體差異產(chǎn)生獲得的能力是有差異的，給出的反饋意識(shí)也是有差異的，相當(dāng)大的程度的個(gè)體發(fā)展和能力獲得需要通過(guò)各種學(xué)習(xí)產(chǎn)生，是后天獲得，需要通過(guò)時(shí)間借助媒介不斷學(xué)習(xí)進(jìn)行積累。在初級(jí)教育階段，學(xué)生的數(shù)據(jù)意識(shí)已經(jīng)開(kāi)始形成，但還處于較初級(jí)階段;他們對(duì)數(shù)據(jù)所代表的意義能正確理解，數(shù)據(jù)解讀能力也有一定程度的發(fā)展。但缺乏對(duì)數(shù)據(jù)中所包含的信息的提取、數(shù)據(jù)分布的規(guī)律的分析以及運(yùn)用的能力。

在幼兒園階段，學(xué)生開(kāi)始接觸認(rèn)識(shí)數(shù)字、圖片、文字等數(shù)據(jù)，對(duì)它們的最基本的意義有所感知。到了小學(xué)低年級(jí)，學(xué)生對(duì)數(shù)字的理解更進(jìn)一步，能認(rèn)識(shí)到數(shù)據(jù)的基本意義，也可以理解數(shù)據(jù)的基本內(nèi)涵，但這個(gè)理解也只限于比較具體的外部特征的描述，沒(méi)有反向地利用數(shù)據(jù)來(lái)解釋分析物體的自覺(jué)性。比如，他們知道1可以代表一個(gè)物體，即數(shù)量，也可以代表一個(gè)等級(jí)如第一名，23攝氏度是表示溫度的，了解可以用數(shù)字來(lái)描述常見(jiàn)物體的部分屬性，如長(zhǎng)度、質(zhì)量、體積等，也喜歡用圖畫的形式展示物體的部分性質(zhì)。

在小學(xué)高年級(jí)，隨著數(shù)學(xué)、科學(xué)等課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生對(duì)數(shù)據(jù)的理解更為深刻和復(fù)雜，知道數(shù)據(jù)可以描述、解釋生活現(xiàn)象，有利用數(shù)據(jù)的自覺(jué)性，用初步的收集數(shù)據(jù)的能力，可以通過(guò)觀察統(tǒng)計(jì)圖等經(jīng)加工后的數(shù)據(jù)找出簡(jiǎn)單的規(guī)律，但是，在收集和理解的中間部分脫節(jié)，即推理、比較、加工的能力和自覺(jué)性不夠，由此深化的對(duì)數(shù)據(jù)的整理、比較和甄別能力也較弱。比如，觀察氣候，他們可以從氣溫（數(shù)字）、天氣情況（圖形、文字）、植物生長(zhǎng)情況（圖形、文字）等方面的觀察和記錄，給他們一張氣溫統(tǒng)計(jì)表，他們可以說(shuō)出哪段時(shí)間溫度比較高，哪段時(shí)間溫度低，高低差距大約多少，哪段時(shí)間溫度變化的趨勢(shì)等，但是，在沒(méi)有經(jīng)過(guò)學(xué)習(xí)的情況下，他們的樸素學(xué)習(xí)觀中，他們基本上沒(méi)有把一堆數(shù)據(jù)整理成統(tǒng)計(jì)表的形式的能力和自覺(jué)性，更沒(méi)有在一堆數(shù)據(jù)中甄別數(shù)據(jù)的真實(shí)性和完整程度的能力。而這些能力和自覺(jué)性的獲得，很少一部分來(lái)自有較強(qiáng)學(xué)習(xí)能力的自學(xué)經(jīng)驗(yàn)習(xí)得，絕大多數(shù)必須依仗教育。成為理科教育的主要內(nèi)容和目標(biāo)之一。

教育理論者為學(xué)生制訂了不同層次的能力指標(biāo)，筆者在此認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)上，結(jié)合能力指標(biāo)，為學(xué)生數(shù)據(jù)意識(shí)的能力培養(yǎng)也作出相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)：低水平學(xué)生需要達(dá)到的能力指標(biāo)包括：觀察，推理，預(yù)測(cè)和溝通，測(cè)量，定位，比較，分類，查詢，實(shí)例和結(jié)論，閱讀和使用圖片，記錄和收集信息。高年段學(xué)生要達(dá)到的內(nèi)容指標(biāo)是觀察和識(shí)圖、問(wèn)題和假設(shè)、用科學(xué)閱讀、實(shí)驗(yàn)技術(shù)和信息識(shí)別、收集數(shù)據(jù)能力、得出結(jié)論和科學(xué)記錄等。

在初等教育階段，數(shù)學(xué)課程作為核心課程，通過(guò)系統(tǒng)的教學(xué)，可以幫助學(xué)生對(duì)客觀世界定性把握和定量刻畫，即收集、整理、描述信息，然后逐漸抽象概括，建立模型，形成方法和理論，并解決問(wèn)題，是培養(yǎng)學(xué)生數(shù)據(jù)意識(shí)的主陣地之一?？茖W(xué)課程是初等教育階段的基礎(chǔ)性課程，它與自然以及學(xué)生自身的科學(xué)現(xiàn)象和科學(xué)事實(shí)為學(xué)習(xí)載體，以觀察、實(shí)驗(yàn)等為學(xué)習(xí)形式，更貼合學(xué)生的實(shí)際，學(xué)生對(duì)它的興趣和認(rèn)可度更高，所以，利用科學(xué)課程培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)據(jù)意識(shí)，更容易激發(fā)學(xué)生的動(dòng)機(jī)，提高學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性。在綜合實(shí)踐、信息技術(shù)等學(xué)科中，更多的對(duì)于數(shù)據(jù)意識(shí)的培養(yǎng)，在于對(duì)數(shù)據(jù)的運(yùn)用和分析上。語(yǔ)文學(xué)科則為其提供文字和理解基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

[1]維基百科：https：∥en.wikipedia.org/wiki/Consciousness（https：∥en.wikipedia.org/wiki/Consciousness）.

[2]百度百科：https：∥baike.baidu.com/item/數(shù)據(jù)項(xiàng)/3227309？fr=aladdin（https：∥baike.baidu.com/item/數(shù)據(jù)項(xiàng)/3227309？fr=aladdin）.

[3]鄭潔.腦科學(xué)與美國(guó)小學(xué)科學(xué)課程改革新進(jìn)展[J].外國(guó)中小學(xué)教育，2003（2）.

[4]http：∥www.thebigdata.cn/YeJieDongTai/28802.html《大數(shù)據(jù)仍然離不開(kāi)人的賦予》，TechCrunch中國(guó).

作者簡(jiǎn)介：

吳向紅，廣東省佛山市，廣東省佛山市順德區(qū)大良實(shí)驗(yàn)小學(xué)。