【摘? 要】? “數(shù)據(jù)觀念”是《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2022版)》核心素養(yǎng)之一,是義務(wù)教育階段統(tǒng)計與概率的核心目標(biāo).此次課程標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)布,對統(tǒng)計與概率領(lǐng)域做出諸多調(diào)整,評價學(xué)生的數(shù)據(jù)觀念發(fā)展水平是數(shù)學(xué)課程與教學(xué)的重要任務(wù).通過對數(shù)據(jù)觀念內(nèi)涵及行為表現(xiàn)的分析,借鑒已有相關(guān)研究成果,構(gòu)建義務(wù)教育階段學(xué)生數(shù)據(jù)觀念發(fā)展水平評價框架,分為4個維度,每個維度分為由低到高4個水平.
【關(guān)鍵詞】? 發(fā)展水平;數(shù)據(jù)觀念;評價框架
1? 引言
當(dāng)代社會,數(shù)據(jù)素養(yǎng)成為新時代公民的必備素養(yǎng).數(shù)據(jù)素養(yǎng)是具備數(shù)據(jù)意識和數(shù)據(jù)敏感性,能夠有效且恰當(dāng)?shù)孬@取、分析、處理、利用和展現(xiàn)數(shù)據(jù),并對數(shù)據(jù)具有批判性思維的能力[1].“統(tǒng)計與概率”是培養(yǎng)學(xué)生數(shù)據(jù)素養(yǎng)的最主要知識載體,“統(tǒng)計與概率”領(lǐng)域于2001年正式進入中小學(xué)課程,歷經(jīng)多次調(diào)整,逐步成為數(shù)學(xué)課程的重要組成部分.《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2022年版)》(以下簡稱《課標(biāo)2022》)面向未來,聚焦核心素養(yǎng),核心素養(yǎng)具有高度的整體性、一致性和發(fā)展階段性,在不同學(xué)段有不同的表現(xiàn),將“數(shù)據(jù)意識”“數(shù)據(jù)觀念”分別作為小學(xué)、初中階段數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)之一[2],這一階梯式的培養(yǎng)目標(biāo)更符合學(xué)生發(fā)展規(guī)律.
《課標(biāo)2022》已進入實施階段,新教材未落地,我們需要對當(dāng)前學(xué)生數(shù)據(jù)觀念有具體的認識,以便了解教育教學(xué)與《課標(biāo)2022》相關(guān)要求的差距.只有準(zhǔn)確了解學(xué)生數(shù)據(jù)觀念發(fā)展水平,教師才能確定有效的教學(xué)目標(biāo),選擇合適的教學(xué)策略.這就需要建立學(xué)生數(shù)據(jù)觀念發(fā)展水平評價框架,以便對學(xué)生數(shù)據(jù)觀念進行評價.《課標(biāo)2022》雖提出“內(nèi)容要求”和“學(xué)業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)”,但無具體評價框架,因此,研究者通過對“數(shù)據(jù)觀念”內(nèi)涵及行為表現(xiàn)的分析和已有相關(guān)研究成果的借鑒,嘗試構(gòu)建數(shù)據(jù)觀念發(fā)展水平評價框架.2? 數(shù)據(jù)觀念的內(nèi)涵
2.1? 觀念
在心理學(xué)中,廣義的觀念是一切心理反映形式的總稱,狹義的觀念和表象同義,包括由知覺而來的感性形象的再現(xiàn)和由原初形象組合而成的新的觀念整體[3].《辭海》中觀念解釋為:“思維活動的結(jié)果”“有時候亦指客觀事物在人腦中留下的概括形象.”史寧中教授將觀念解釋為“意識的高級階段”,認為觀念是經(jīng)歷一定過程后基于意識與能力上而形成的某種認識[4].由此可見,觀念是基于概念,通過認知和實踐活動,建立在意識和能力基礎(chǔ)上對客觀事物的總體的、綜合性的認識.
2.2? 數(shù)據(jù)觀念
《課標(biāo)2022》將數(shù)據(jù)觀念內(nèi)涵界定為:“數(shù)據(jù)觀念主要是指對數(shù)據(jù)的意義和隨機性有比較清晰的認識.知道數(shù)據(jù)蘊含的信息,需要根據(jù)問題的背景和所要研究的問題確定數(shù)據(jù)收集、整理和分析的方法;知道可以用定量的方法描述隨機現(xiàn)象的變化趨勢及隨機事件發(fā)生的可能性大小.形成數(shù)據(jù)觀念有助于理解和表達生活中隨機現(xiàn)象發(fā)生的規(guī)律,感知大數(shù)據(jù)時代數(shù)據(jù)分析的重要性,養(yǎng)成重證據(jù)、講道理的科學(xué)態(tài)度[2]10.”這一表述,相對于《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2011年版)》中核心概念“數(shù)據(jù)分析觀念”,舍去“分析”二字,內(nèi)涵增大,“數(shù)據(jù)觀念”上位于“數(shù)據(jù)分析觀念”.該內(nèi)涵的表述就具體行為表現(xiàn)來看,涵蓋四個方面:一是對數(shù)據(jù)的意義和隨機性的感悟與認知.學(xué)生要能親身經(jīng)歷數(shù)據(jù)收集的過程,知道根據(jù)不同的問題需要收集不同的數(shù)據(jù),同樣的問題可以收集不同的數(shù)據(jù)[5];感悟數(shù)據(jù)的實際意義,知道數(shù)據(jù)具有多樣性;感悟樣本數(shù)據(jù)的意義和隨機性,體會抽樣的必要性,感悟數(shù)據(jù)的變異性[5]4.二是對數(shù)據(jù)整理、描述與分析方法的感悟與理解.學(xué)生會對數(shù)據(jù)進行分類,能根據(jù)問題的需要繪制不同種統(tǒng)計圖表整理與描述收集到的數(shù)據(jù),選擇合適的方法進行分析,理解統(tǒng)計量的意義,能根據(jù)問題的需要提取、計算統(tǒng)計量并科學(xué)推斷;知道樣本與總體的關(guān)系,感悟通過樣本特征估計總體特征的思想.三是對現(xiàn)實隨機事件的概率的意義的感悟與描述,感知隨機現(xiàn)象,感悟概率的意義與基本特征,能用定量的方式描述隨機現(xiàn)象的變化趨勢及隨機事件發(fā)生可能性的大小,理解頻率的穩(wěn)定性,能用頻率估計概率,感悟數(shù)據(jù)的隨機性、概率與統(tǒng)計的關(guān)系[6].四是對統(tǒng)計解決問題的特點、過程與意義的理解與創(chuàng)新[5]6,在真實情境中形成統(tǒng)計問題,有效收集數(shù)據(jù),恰當(dāng)分析數(shù)據(jù),合理解釋結(jié)果,從而去理解數(shù)據(jù)、統(tǒng)計量的意義和數(shù)據(jù)處理的基本方法,感知大數(shù)據(jù)時代數(shù)據(jù)分析的重要性,學(xué)會用數(shù)據(jù)“說話”,能在真實情境中充分挖掘數(shù)據(jù)條件,運用統(tǒng)計與概率的知識解決問題并進行科學(xué)推斷、預(yù)測,養(yǎng)成重證據(jù)、講道理的科學(xué)態(tài)度.
“數(shù)據(jù)觀念”內(nèi)涵及課程內(nèi)容要求呈現(xiàn)以下變化特點:一是與時俱進,面向未來,體現(xiàn)時代性.數(shù)據(jù)分析應(yīng)用于社會的各個層面,社會的飛速進步對個人的數(shù)據(jù)素養(yǎng)提出新的要求.內(nèi)涵的表述首次在義務(wù)教育階段明確提出“感知大數(shù)據(jù)時代數(shù)據(jù)分析的重要性”,在課程內(nèi)容上增加“四分位數(shù)、箱線圖”,感受大數(shù)據(jù)時代分布式計算[2]74,面向未來,與時俱進,體現(xiàn)時代性.二是承前啟后,注重銜接,體現(xiàn)關(guān)聯(lián)性,《課標(biāo)2022》舍棄所有學(xué)段核心概念統(tǒng)一表述的形式,提出核心素養(yǎng)的總體目標(biāo),分學(xué)段采用“數(shù)據(jù)意識”“數(shù)據(jù)觀念”“數(shù)據(jù)分析”的不同的表述,體現(xiàn)素養(yǎng)形成的過程性、持續(xù)性特點[7].數(shù)據(jù)意識更強調(diào)在面對具體問題的時候,依據(jù)數(shù)據(jù)蘊含信息與規(guī)律作出判斷和決策的習(xí)慣性心理傾向.意識是基于經(jīng)驗的感悟,數(shù)據(jù)意識是數(shù)據(jù)觀念的基礎(chǔ),數(shù)據(jù)觀念是數(shù)據(jù)意識發(fā)展的新階段,觀念是基于概念理解的,是整體、綜合性的心理傾向;數(shù)據(jù)觀念是數(shù)據(jù)分析的關(guān)鍵,數(shù)據(jù)分析更關(guān)注模型與應(yīng)用,模型與應(yīng)用意識需從觀念萌發(fā).數(shù)據(jù)觀念作為初中階段核心素養(yǎng)之一,銜接小高,承前啟后.三是注重感悟,關(guān)注推斷、預(yù)測,體現(xiàn)應(yīng)用性,《課標(biāo)2022》強調(diào)在現(xiàn)實情境中感悟統(tǒng)計量的意義;關(guān)注學(xué)生推斷能力的培養(yǎng),強調(diào)學(xué)生經(jīng)歷樣本推斷總體的過程,體會抽樣的便利性和合理性;強調(diào)用定量的方法描述隨機現(xiàn)象的變化趨勢[2]73;注重數(shù)據(jù)的處理方法,強調(diào)學(xué)生收集、整理、分析數(shù)據(jù)的基本方法,能根據(jù)具體情境問題的需要選擇合適的方法,強調(diào)通過真實、有意義的統(tǒng)計活動幫助學(xué)生形成初步的知識體系,從而領(lǐng)悟數(shù)學(xué)的思想方法[2]76;強調(diào)跨學(xué)科進行項目學(xué)習(xí),嘗試使用計算機進行處理數(shù)據(jù),體現(xiàn)應(yīng)用性[2]77.四是關(guān)注過程,注重結(jié)構(gòu),體現(xiàn)方向性,《課標(biāo)2022》對“統(tǒng)計與概率”領(lǐng)域結(jié)構(gòu)進行了優(yōu)化,初中階段主題未作調(diào)整,關(guān)注側(cè)重點從能力向素養(yǎng)轉(zhuǎn)變,從虛擬情境到真實情境轉(zhuǎn)變,從關(guān)注統(tǒng)計結(jié)果向關(guān)注統(tǒng)計過程轉(zhuǎn)變,強調(diào)對統(tǒng)計整個過程的感悟與結(jié)構(gòu)化認知,為高中階段數(shù)據(jù)分析的培養(yǎng)指明方向.
3? 數(shù)據(jù)觀念評價框架研究現(xiàn)狀
國外統(tǒng)計與概率領(lǐng)域評價更多關(guān)注統(tǒng)計思維,基于SOLO分類理論.國內(nèi)更多基于“數(shù)據(jù)分析觀念”內(nèi)涵進行評價,代表性的主要有兩類:一是關(guān)注數(shù)據(jù)分析內(nèi)涵的認知模型,重點關(guān)注內(nèi)隱的認知過程,如童莉[8]借鑒SOLO分類理論進行水平劃分,認為觀念是一種認識和感悟,將數(shù)據(jù)分析觀念劃分為三個維度,分別是對數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)分析方式、生活中隨機現(xiàn)象的意識及感悟,每個維度劃分3—4個水平;二是關(guān)注數(shù)據(jù)分析觀念的外在表現(xiàn)和內(nèi)隱過程的綜合模型,張丹[9]將數(shù)據(jù)分析觀念的評價框架劃分為3個維度9個要素,各要素又劃分四個水平,較為系統(tǒng)地考察了小學(xué)生在教學(xué)情境下數(shù)據(jù)分析觀念的發(fā)展階段水平表現(xiàn).關(guān)于“數(shù)據(jù)觀念”評價框架主要有以下:張晨?。?0]基于SOLO分類理論,在童麗莉、張丹的基礎(chǔ)上進行調(diào)整;喻平[7]126基于知識學(xué)習(xí),分析布魯姆、PISA模型和SOLO模型各自的優(yōu)缺點和《課標(biāo)2022》中數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)“內(nèi)涵”與表現(xiàn)的描述,提出關(guān)鍵能力劃分水平,將核心素養(yǎng)劃分為水平1(知識理解)、水平2(知識遷移)、水平3(知識創(chuàng)新)三級水平.其中有關(guān)數(shù)據(jù)觀念(初中)的劃分為:水平1為知道數(shù)據(jù)蘊含著信息,需要根據(jù)問題的背景和所有要研究的問題確定數(shù)據(jù)收集方法,水平2理解隨機現(xiàn)象,掌握數(shù)據(jù)的整理和分析的基本方法,水平3能夠選用恰當(dāng)方法構(gòu)建統(tǒng)計模型并能夠?qū)ζ溥M行數(shù)據(jù)處理[7]127.劉雪[11]從分析數(shù)據(jù)觀念內(nèi)涵入手,依據(jù)布魯姆的教學(xué)目標(biāo)分類理論,同時綜合參考喻平教授對數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)水平的劃分及童莉教授對義務(wù)教育階段學(xué)生數(shù)據(jù)分析觀念水平的劃分,將初中生統(tǒng)計與概率學(xué)習(xí)劃為“對數(shù)據(jù)意義的認識”“對數(shù)據(jù)收集、整理和分析方法的認識”“對數(shù)據(jù)隨機性的認識”三個維度,每個維度分為四個水平.
以上關(guān)于數(shù)據(jù)分析觀念或數(shù)據(jù)觀念水平評價框架被教育界廣大學(xué)者認可,框架建立的出發(fā)點都認為思維、意識、觀念不易直接測量和評價,但可以劃分水平,可以通過檢測現(xiàn)實知識的過程中分析學(xué)生的思維、觀念的水平.所以,研究者借鑒以上評價框架,參照《課標(biāo)2022》中學(xué)業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、數(shù)據(jù)觀念內(nèi)涵及外在行為表現(xiàn),嘗試構(gòu)建初中學(xué)生數(shù)據(jù)觀念發(fā)展水平評價框架.4? 數(shù)據(jù)觀念發(fā)展水平評價框架的構(gòu)建
《課標(biāo)2022》首次提出學(xué)業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),學(xué)業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)是學(xué)生在完成課程階段性學(xué)習(xí)后的學(xué)業(yè)成就表現(xiàn),反映核心素養(yǎng)的要求,學(xué)業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)是以核心素養(yǎng)為主要維度,結(jié)合課程內(nèi)容,對學(xué)生學(xué)業(yè)成就具體表現(xiàn)特征的整體刻畫[2]80-81.提出從“結(jié)構(gòu)化的知識與技能”“情境化的解決問題”“良好數(shù)學(xué)品格”三個方面評估學(xué)生核心素養(yǎng),本質(zhì)上是三個層次水平.基于此點,從“統(tǒng)計與概率”教學(xué)內(nèi)容出發(fā),參考專家學(xué)者對數(shù)據(jù)觀念的行為表現(xiàn)的解讀,基于《課標(biāo)2022》對“數(shù)據(jù)觀念”內(nèi)涵的闡釋,關(guān)注數(shù)據(jù)處理過程中統(tǒng)計思維發(fā)展水平,將義務(wù)教育階段學(xué)生數(shù)據(jù)觀念發(fā)展水平評價設(shè)為4個維度:一是對數(shù)據(jù)的感悟,對數(shù)據(jù)收集的認知與感悟;二是對數(shù)據(jù)的整理、描述、分析和解釋的理解與遷移;三是對現(xiàn)實現(xiàn)象隨機性的感悟與描述;四是對統(tǒng)計解決問題的特點、過程與意義的理解與創(chuàng)新.每個維度劃分4個水平層次,水平0:不具備數(shù)據(jù)觀念;水平1:零散數(shù)據(jù)觀念;水平2:片面數(shù)據(jù)觀念;水平3:完備數(shù)據(jù)觀念.
4.1? 維度一:對數(shù)據(jù)的感悟,對數(shù)據(jù)收集的認知與感悟
維度一主要強調(diào)學(xué)生是否知道數(shù)據(jù)蘊含信息,對數(shù)據(jù)的隨機性和變異性是否有清晰的認識;是否能根據(jù)問題的需要選擇合適的數(shù)據(jù)收集方式,能否設(shè)計恰當(dāng)?shù)恼{(diào)查問卷并會用簡單隨機抽樣的方法收集數(shù)據(jù).以此維度劃分為四個水平,見表1[12].
維度的水平評價,可以采用測試題訪談、問卷訪談或項目過程評價的方法.現(xiàn)就測試題訪談做舉例說明,編制測試題,通過結(jié)構(gòu)性訪談,根據(jù)學(xué)生對問題的看法和解答,對學(xué)生的維度水平進行評價.
測試樣題1:如果想在學(xué)校附近開家奶茶店,主要經(jīng)營四種口味的奶茶,消費主體是本校的學(xué)生.奶茶原料不易存儲,如果你是奶茶店的老板,你怎樣確定每天四種口味奶茶的原料各準(zhǔn)備多少?請寫出你解決問題的具體過程和詳細步驟.
分析:此問題數(shù)據(jù)特征不是很明顯,對于此問題,學(xué)生若不知道怎樣回答,或是憑借自己的感覺回答準(zhǔn)備多少,則表明學(xué)生處于水平0,若學(xué)生意識到去調(diào)查有多少學(xué)生有意愿去購買奶茶,每種口味的有多少人,沒有具體的調(diào)查思路,說明學(xué)生處于水平1;如果學(xué)生能夠意識到設(shè)計調(diào)查問卷,調(diào)查學(xué)生的購買意愿、口味選擇等數(shù)據(jù),并指出具體的調(diào)查方法,說明學(xué)生處于水平2;在水平2的基礎(chǔ)上,學(xué)生能意識到調(diào)查學(xué)校附近其他的奶茶店、學(xué)校附近食品相關(guān)行業(yè)的消費群體數(shù)量、銷量等數(shù)據(jù)進行綜合分析,并提出具體的調(diào)查方法,說明學(xué)生意識到從不同渠道、角度收集數(shù)據(jù)進行綜合判斷,則說明學(xué)生處于水平3.
4.2? 維度二:對數(shù)據(jù)的整理、描述、分析和解釋的理解與遷移
維度二是數(shù)據(jù)觀念形成的核心,強調(diào)學(xué)生是否能夠讀懂、制作各種統(tǒng)計圖表;能否計算各種統(tǒng)計量,對數(shù)據(jù)的分布有初步的認識;理解樣本與總體的關(guān)系,是否能根據(jù)數(shù)據(jù)的數(shù)字特征進行合理的解釋問題,進行判斷和預(yù)測.重點是對同樣的數(shù)據(jù)采用多種分析方法,根據(jù)問題和情境的需要選擇合適的分析方法進行數(shù)據(jù)分析,感悟樣本特征估計總體特征的思想.此維度劃分為四個水平,見表2[13].
測試樣題2:
小明同學(xué)隨機調(diào)查了學(xué)校40名同學(xué)對于四種奶茶口味的選擇,結(jié)果如下:
ABCBBBDC
BCABABAB
CBCDBCDC
DCABBDBB
ABBBCBBC
(A.布??;B.珍珠;C.抹茶;D.香草)
根據(jù)上述信息,你能得出哪些結(jié)論?你是奶茶店的老板,你會做出怎樣的決定?請寫出你的分析過程及相應(yīng)結(jié)論.
分析:測試題2改編自蘇科版八上第7章《數(shù)據(jù)的收集整理描述》,主要考查學(xué)生對數(shù)據(jù)處理過程的了解,是否能夠制作相關(guān)統(tǒng)計表格有效描述數(shù)據(jù),根據(jù)分析結(jié)果做簡單的解釋和推斷.此題考查了整理數(shù)據(jù)、描述數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù)、決策完整過程,考查內(nèi)容全面、合理,屬于綜合型主觀題,學(xué)生的解答過程能夠較真實地反映出學(xué)生對數(shù)據(jù)分析方法的掌握情況.若學(xué)生沒有作答或作答缺乏理性思考,沒有邏輯關(guān)聯(lián),則表明學(xué)生在此維度處于水平0;若學(xué)生直接得出一些結(jié)論或是只采用了單一數(shù)據(jù)分析方法,比如統(tǒng)計A的頻數(shù)沒有做出相應(yīng)的決策,表明學(xué)生處于水平1;若學(xué)生采用了多種數(shù)據(jù)分析方法,比如制作條形、扇形統(tǒng)計圖等進行數(shù)據(jù)分析,計算頻率,但各種方法之間沒有建立本質(zhì)的溝通,對于為什么選擇這樣的分析方法較為模糊,對結(jié)論的解釋不夠明確,決策不明確,表明學(xué)生處于水平2;在水平2的基礎(chǔ)上,學(xué)生能夠制作頻率分布直方圖、扇形統(tǒng)計圖等分析整理數(shù)據(jù),對結(jié)果的解釋得很詳細,決策明確,表明學(xué)生處于水平3.
測試樣題3[2]164:現(xiàn)有A和B兩個奶茶公司可以加盟,它們負責(zé)加盟店的原料、技術(shù)、營銷.2018—2020年,這兩個連鎖加盟公司負責(zé)經(jīng)營相同的12項加盟產(chǎn)品,加盟店各項加盟產(chǎn)品收益率(%)如下:
A:4.77? 3.98? 6.44? 4.89? 2.15? 3.85
3.64? 3.21? 3.18? 2.02? 4.11? 4.10
B:3.18? 3.84? 3.99? 3.67? 3.40? 3.60
4.10? 4.21? 4.15? 4.44? 3.87? 3.91
若只能選擇一家公司加盟,并經(jīng)營全部產(chǎn)品,你會做出如何選擇?
分析:這一問題源自《課標(biāo)2022》例87,問題考查對統(tǒng)計量意義的理解,側(cè)重于數(shù)據(jù)分布,強調(diào)多種方法對數(shù)據(jù)進行分析,注重根據(jù)問題的需要選擇合適的方法進行分析、解釋和決策.若學(xué)生沒有數(shù)據(jù)分析,直接選擇,則學(xué)生處于水平0;若學(xué)生能夠制作單一統(tǒng)計圖或是計算統(tǒng)計量,作出決策,說明學(xué)生處于水平1;若學(xué)生通過計算平均數(shù)、中位數(shù)、方差等進行比較分析,但不能在統(tǒng)計量間進行轉(zhuǎn)化,對于什么情況下選擇什么數(shù)據(jù)分析的方法不清晰,則學(xué)生數(shù)據(jù)觀念處于水平2;若學(xué)生計算平均數(shù)、方差、四分位數(shù),制作數(shù)據(jù)分布圖進行分析,并對決策推斷做出合理解釋,說明學(xué)生處于水平3.
4.3? 維度三:對現(xiàn)實現(xiàn)象隨機性的感悟與描述
該維度側(cè)重于對隨機現(xiàn)象的感知,感悟概率的意義;描述簡單隨機事件的特征;體會頻率與概率間的關(guān)系;意識到同樣的事情不同的收集方法每次收集的數(shù)據(jù)可能不同,但是當(dāng)數(shù)據(jù)足夠多時可能從中發(fā)現(xiàn)規(guī)律,此維度劃分為四個水平,見表3[8]47.
分析:此題主要考查學(xué)生能否用表格、樹狀圖等方法刻畫簡單隨機事件所有可能性的結(jié)果以及指定隨機事件發(fā)生的所有等可能結(jié)果.若學(xué)生直接作答,沒有圖表及計算過程,則學(xué)生處于水平0;若學(xué)生意識到用圖表進行分析,但分析過程錯誤或是結(jié)果錯誤,則學(xué)生處于水平1;若學(xué)生能夠通過圖表列出所有等可能性結(jié)果,并定量描述比較,則學(xué)生處于水平2;若學(xué)生能夠通過圖表列出所有等可能性結(jié)果、指定隨機事件的所有結(jié)果,通過計算進行定量描述,則學(xué)生處于水平3.
測試樣題5[15]:表4是Coin flipping or coin tossing(擲硬幣實驗)記錄:投擲次數(shù)n,其中正面出現(xiàn)次數(shù)k,正面出現(xiàn)的頻率k/n.參考下表的數(shù)據(jù),請估計硬幣出現(xiàn)正面的概率為,為什么?表4? 擲硬幣實驗記錄表
姓名布封德·摩根費勒皮爾遜弗蘭德
n40404092100001200024000
k204820504979601912012
概率0.50690.50050.49790.50160.5005? 分析:此題主要考查學(xué)生對于數(shù)據(jù)的隨機性、概率與概率關(guān)系的認知.若學(xué)生沒有作答或是錯誤,則學(xué)生處于水平0;若作答0.5,僅從拋擲硬幣兩種結(jié)果去解釋,或是基于經(jīng)驗,沒有從頻率的大量數(shù)據(jù)中去尋求頻率的規(guī)律,則學(xué)生處于水平1;若作答0.5,能理解正面朝上的頻率是不同的,尋找頻率在大量數(shù)據(jù)中的規(guī)律,并推測結(jié)果,但沒有把頻率與概率明確分開,解釋頻率與概率關(guān)系較為混亂,對這兩個概念沒有形成正確認識[8]47,則學(xué)生處于水平2;能從頻率的數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)規(guī)律,認識到在相同條件下大量重復(fù)實驗,隨機事件發(fā)生頻率具有穩(wěn)定性,可以用頻率估算隨機事件發(fā)生的概率,認識到硬幣的出現(xiàn)正面的概率是一個確定的值0.5,說明學(xué)生處于水平3.
4.4? 維度四:對統(tǒng)計解決問題的特點、過程與意義的理解與創(chuàng)新
統(tǒng)計作為一級學(xué)科,其基本研究對象及思想方法與確定性數(shù)學(xué)在立論基礎(chǔ)、推理方法和判斷原則上有較大差異[5]10.學(xué)生是否對統(tǒng)計解決問題的過程和方法有清晰的認識是數(shù)據(jù)觀念形成的關(guān)鍵.該維度更多關(guān)注的是學(xué)生對統(tǒng)計的推理方法和判斷原則的認知與理解,是學(xué)生在學(xué)習(xí)統(tǒng)計與概率后應(yīng)形成的思維模式和數(shù)學(xué)品格.
此維度強調(diào)對統(tǒng)計與概率的結(jié)構(gòu)化認知,從單個問題無法反饋學(xué)生的認知與理解水平,適合問卷調(diào)查或項目問題解決的過程觀察,在此不做水平劃分舉例.
以上,建立了數(shù)據(jù)觀念的初步評價框架,從定性的角度對義務(wù)教育階段學(xué)生數(shù)據(jù)觀念做出評價.因研究者理論水平有限,該框架是否能真正刻畫義務(wù)教育階段學(xué)生的數(shù)據(jù)觀念,還需要在實踐中進行定量分析和完善.參考文獻[1]郝媛玲,沈婷婷.?dāng)?shù)據(jù)素養(yǎng)及其培養(yǎng)機制的構(gòu)建與策略思考[J].情報理論與實踐,2016:58-63.
[2]中華人民共和國教育部.義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2022年版)[M].北京:北京師范大學(xué)出版社,2022:9-10.
[3]費金有.中學(xué)物理教師課程價值觀念的透視與反思[D].長春:東北師范大學(xué),2010:13.
[4]史寧中,張丹,趙迪.“數(shù)據(jù)分析觀念”的內(nèi)涵及教學(xué)建議——數(shù)學(xué)教育熱點問題系列訪談之五[J].課程·教材·教法,2008(06):40-44.
[5]鮑建生,章建躍.數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)在初中階段的主要表現(xiàn)之六:數(shù)據(jù)觀念[J].中國數(shù)學(xué)教育,2022(21):3-11+21.
[6]欒長偉.新課標(biāo)初中數(shù)學(xué)“統(tǒng)計與概率”部分的主要變化與教學(xué)實施策略[J].遼寧教育,2022(21):17-21.
[7]喻平.《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2022年版)》學(xué)業(yè)質(zhì)量解讀及教學(xué)思考[J].課程·教材·教法,2023,43(01):123-130
[8]童莉,張?zhí)?,張?義務(wù)教育階段學(xué)生數(shù)據(jù)分析觀念的評價框架建構(gòu)[J].數(shù)學(xué)教育學(xué)報,2014,23(02):45-48.
[9]張丹.小學(xué)生數(shù)據(jù)分析觀念發(fā)展過程的研究[D].長春:東北師范大學(xué),2015:185.
[10]張晨琛.初中“數(shù)據(jù)觀念”培養(yǎng)現(xiàn)狀調(diào)查及對策研究[D].杭州:杭州師范大學(xué),2022(12):14-15.
[11]劉雪.基于數(shù)據(jù)觀念的初中統(tǒng)計與概率教學(xué)現(xiàn)狀研究[D].新疆:昌吉學(xué)院,2023(05):17.
[12]朱琰.初中生數(shù)據(jù)分析觀念發(fā)展水平的調(diào)查與研究[D].天津:天津師范大學(xué),2019:14.
[13]李紅云,朱文芳,伍春蘭.學(xué)生統(tǒng)計思維發(fā)展水平劃分探究[J].數(shù)學(xué)教育學(xué)報,2019,28(05):41-46.
[14]劉松.數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)落地了嗎——兼評《折線統(tǒng)計圖》一課[J].小學(xué)教學(xué)設(shè)計,2023(17):24-27.
[15]劉芷含.西部農(nóng)村九年級學(xué)生“數(shù)據(jù)分析觀念”現(xiàn)狀的調(diào)查研究[D].南允:西華師范大學(xué),2016:20.
[16]胡素芬.數(shù)據(jù)觀念的內(nèi)涵、價值和實施路徑[J].中小學(xué)教師培訓(xùn),2023(06):73-78.
作者簡介? 沈尚(1982—),男,江蘇徐州人,中學(xué)高級教師;主要研究初中數(shù)學(xué)教育.