浦敘德
初中數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)內(nèi)容共有代數(shù)、幾何、統(tǒng)計、概率四個板塊。蘇科版數(shù)學(xué)九年級下冊第8章“統(tǒng)計和概率的簡單應(yīng)用”既是統(tǒng)計和概率的最后一章,也是初中數(shù)學(xué)的最后一章。本章的學(xué)習(xí),既是對前面所學(xué)統(tǒng)計和概率知識的總結(jié),也是為高中階段學(xué)習(xí)統(tǒng)計概率奠基。因此,我們非常有必要對初中階段學(xué)習(xí)的統(tǒng)計與概率這兩個板塊做一個系統(tǒng)梳理,形成知識結(jié)構(gòu),體會應(yīng)用價值,形成數(shù)據(jù)觀念。
一、統(tǒng)計與概率的知識結(jié)構(gòu)
蘇科版初中數(shù)學(xué)教材涉及統(tǒng)計與概率的內(nèi)容有五章,主要集中在八年級下冊和九年級上、下冊。八(下)“數(shù)據(jù)的收集、整理、描述”,介紹了普查和抽查兩種調(diào)查方式;在收集、整理、描述數(shù)據(jù)時涉及統(tǒng)計圖的選擇;在介紹頻數(shù)和頻率的基礎(chǔ)上,學(xué)習(xí)頻數(shù)分布表和頻數(shù)分布直方圖。八(下)“認識概率”,介紹了確定和隨機兩類事件;在隨機事件中涉及發(fā)生事件可能性的大小;可以通過頻率估計概率的大小。九(上)“數(shù)據(jù)的集中趨勢和離散程度”,介紹了數(shù)據(jù)的集中趨勢和離散程度可以通過平均數(shù)、中位數(shù)、眾數(shù)、方差等量來刻畫。九(上)“等可能條件下的概率”,主要分析了結(jié)果出現(xiàn)的等可能性,在此基礎(chǔ)上研究概率。九(下)“統(tǒng)計和概率的簡單應(yīng)用”,主要是利用前面所學(xué)的統(tǒng)計和概率基礎(chǔ)知識,解決一些簡單的生活問題。
如果把以上的五章內(nèi)容看成一個整體,從單元視角來看,它們可以形成圖1這樣的知識結(jié)構(gòu)。
二、統(tǒng)計與概率的應(yīng)用價值
數(shù)學(xué)來源于生活,最終服務(wù)于生活實際,統(tǒng)計與概率也不例外。
本章主要是在學(xué)習(xí)了統(tǒng)計和概率相關(guān)知識的基礎(chǔ)上,通過三個統(tǒng)計和三個概率的實際問題,讓我們充分體會數(shù)學(xué)的廣泛應(yīng)用,體現(xiàn)了數(shù)學(xué)知識的應(yīng)用價值。事實上,我們不難發(fā)現(xiàn),在數(shù)、式、方程、不等式、函數(shù)等代數(shù)知識的學(xué)習(xí)后,教材都安排了利用代數(shù)知識解決實際問題的相關(guān)內(nèi)容;在線段、角、三角形、四邊形、多邊形、圓等幾何知識的學(xué)習(xí)后,教材也都安排了利用幾何知識解決實際問題的相關(guān)內(nèi)容。學(xué)習(xí)統(tǒng)計與概率的簡單應(yīng)用,實際上我們也經(jīng)歷了這樣一個建立數(shù)學(xué)模型的過程,如圖2。
通過建立數(shù)學(xué)模型,我們可以看出,解決此類問題的關(guān)鍵是如何從實際問題中提取數(shù)學(xué)信息,進而確定是統(tǒng)計問題還是概率問題,然后提取相關(guān)的統(tǒng)計、概率知識,解決數(shù)學(xué)問題,在得到數(shù)學(xué)解的基礎(chǔ)上,結(jié)合實際,得出符合生活實際的問題的解,進而解決實際問題。
三、統(tǒng)計與概率的最終目標(biāo)
如果從知識的角度來看,初中數(shù)學(xué)統(tǒng)計與概率的教與學(xué),要求都不高。那么,學(xué)習(xí)統(tǒng)計與概率的真正意義是什么呢?
第一,進一步培養(yǎng)我們的應(yīng)用意識,也就是當(dāng)我們看到一個實際問題時,應(yīng)該馬上想到該問題是否與數(shù)學(xué)有關(guān),能否用數(shù)學(xué)的知識來解決它,這就是用數(shù)學(xué)的眼光觀察現(xiàn)實世界;第二,進一步培養(yǎng)我們的模型觀念,也就是當(dāng)我們發(fā)現(xiàn)這個問題可以用數(shù)學(xué)知識解決時,就要想辦法建立相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型,即用數(shù)學(xué)的語言表達現(xiàn)實世界。
我們生活在一個大數(shù)據(jù)時代,統(tǒng)計和概率知識都是跟數(shù)據(jù)息息相關(guān)的。統(tǒng)計中無論是普查還是抽查,只要樣本數(shù)據(jù)具有代表性,得到的數(shù)據(jù)足夠大,那么看似有限的數(shù)據(jù)背后可能隱藏著規(guī)律,而從這些數(shù)據(jù)中得出的規(guī)律正好可以幫助我們對要解決的現(xiàn)實問題進行預(yù)測和決策。同樣,概率研究可能性的大小,看似不確定,其實不確定背后有確定,這就是發(fā)生這種情況可能性大小的概率。我們通過不確定的隨機現(xiàn)象中的確定,也可以對要解決的現(xiàn)實問題進行預(yù)測和決策。因此,學(xué)習(xí)這兩個板塊知識的第三個意義,就是要我們形成數(shù)據(jù)觀念,養(yǎng)成重證據(jù)、講道理的科學(xué)態(tài)度。
(作者單位:江蘇省無錫市新吳區(qū)教師發(fā)展中心)