聚焦核心素养%2C培养数据意识——以“数据的表示和分析”跨学科学习实践研究为例.pdf

2023.10下半月 数学一、研究背景北师大版教材四年级下册第六单元“数据的表示和分析”内容属于“统计与概率”领域中的“数据的收集、整理与表达”主题。教材在本单元设计了“生日”“栽蒜苗（一）”“栽蒜苗（二）”“平均数”多个统计活动。结合这些活动，进行收集数据、整理数据、表示数据，从数据中提取信息、利用信息解决问题等内容的设计，帮助学生经历完整的统计过程，积累统计活动的经验，渗透统计的思想与方法。我们对本主题进行了“跨学科融合式”设计尝试。在研讨的过程中，我们认为本单元原本的教学内容、情境问题已兼具跨学科理念，实践活动性强。为此，我们尝试以数学为本的跨学科融合教学，强调“整合与融通”。单元跨学科主题为“春种 成长 收获”，单元驱动问题为：春种一瓣蒜，随着它的成长，蒜苗、蒜薹、新大蒜的成长情况、经济效益如何呢？二、把握学情，精准施教我们从已有经验、认知背景、单元前测三个方面对学情进行了分析，并思考了如下问题：为什么要统计？怎么统计数据？怎么呈现数据？怎么分析统计结果？如何培养数据意识？基于这些思考，我们认为要创设实践、体验情境，让学生产生真实的统计需求；设计科学的研究工具，让学生收集科学的真实数据；展现数据呈现的多种样态，让学生会用图表和符号表达；分析数据的现实意义和价值，让学生发现规律并做出科学判断；让学生经历完整的统计过程，辨析梳理统计的方法，积累丰富的活动经验。也就是让学生学会用数据“说话”，知道用数据怎么“说话”，怎样用数据“说”出更合理的话，会用数学的语言表达现实世界。三、单元主题教学活动设计（一）第一课时：春种认识条形统计图。活动一：春回大地，你想种下哪些种子？融合语文学科古诗 悯农 里的诗句“春种一粒粟，秋收万颗子”，引导学生亲近大自然、热爱劳动，并引入科学老师有关春天气温适宜播种种子的微课，培养学生科学做事的态度。活动二：调查同学们最喜欢种哪种大蒜，引导学生感受统计的必要性，经历两次调查统计过程，收集、整理、分析数据，培养数据意识。同时，引入科学老师的微课“选种科普”知识，培养学生认识植物、科学栽种。活动三：课后进行实践调查和活动。融合语文学科搜集调查 大蒜知识知多少，走进生活，多角度、多渠道学习新知识，并在科学和劳动实践课堂上开展选种、播种活动，培养学生科学养护和精心劳作的好习惯。（二）第二课时：成长（一）认识条形统计图。活动一：谁的蒜苗长势好？融合科学老师的微课了解大蒜的一生，分享语文学科的文章杨维鸽杨维鸽聚焦核心素养聚焦核心素养，培养数据意识培养数据意识以“数据的表示和分析”跨学科学习实践研究为例专辑上研究科学主题跨学习（）2023.10下半月 数学222023.10下半月 数学大蒜知识知多少，对大蒜、蒜苗、蒜薹等知识有更深刻、全面的了解。活动二：统计本组同学第 10 天蒜苗的高度，使学生经历数据的收集、整理、描述和分析的过程，了解统计的意义，认识条形统计图，能根据统计图回答简单问题，培养数据意识和应用意识。活动三：用喜欢的方法绘制蒜苗的高度、根须的长度、大蒜产量的统计图。融合信息技术老师微课，在不同软件下用电脑绘制条形统计图，进行对比体验，感受条形统计图的直观和形象。活动四：劳动实践舌尖上的大蒜。烹饪蒜蓉、蒜苗、蒜薹等菜品，同时，融合数学搭配、统筹等知识。（三）第三课时：成长（二）认识折线统计图。活动一：整理自己栽种蒜苗的生长情况。观看蒜苗15天生长情况的视频，经历现实背景中使用折线统计图的情境，体验使用折线统计图的必要性和好处。活动二：整理蒜苗根须生长变化情况。播放“如何绘制折线统计图”视频，学习选用适当的统计图表表示统计结果，经历进行简单的分析、尝试做出初步的预测等解决问题过程。活动三：对于语文学科搜集的大蒜、蒜苗、蒜薹等资料，选用合适的统计图绘制并交流蕴含的信息。在学习和应用折线统计图的过程中，体会折线统计图与日常生活的密切联系，体会统计中实事求是的精神，并恰当地进行思政教育。（四）第四课时：收获认识平均数。活动一：保卫成长，消除害虫。融合“消灭害虫”游戏，经历用平均数刻画一组数据特征的过程，体会平均数的意义。活动二：计算蒜苗平均高度、亩产量等。经历移多补少、先合后分、估算等多样化算法的讨论，会利用图形直观估计平均数，能选择灵活的方法解决平均数问题。活动三：对比陕西省兴平市栽种大蒜、蒜苗、蒜薹两个基地的产量、收入、出口等情况，体会平均数在现实生活中的广泛应用，增强应用数学的意识及民族自豪感。在研究平均数的过程中，整合了本学科资源，融合了游戏、实验、语文、科学、美术、思政等，在开放融合的环境中鼓励学生充分展示所思所想，展示特长，经历解决实际问题的全过程。四、以第二课时为例，展示学生探究的全过程（一）学习目标。1.经历将实验数据画成统计图的过程，认识1格表示多个单位的条形统计图，会绘制条形统计图。2.能读出条形统计图所蕴含的信息，并对数据进行简单的分析。3.融合多学科体验，体会统计在生活中的应用，进一步积累统计活动的经验。（二）主要教学过程。1.创设情境，激趣导入。“春种一粒粟，秋收万颗子”“拔节新雨后，修身初有成”，融合语文古诗，激趣猜谜，感受数学知识来源于生活。2.探究学习，培养数据意识。（1）创设情境，走进数据。引入话题：从种下一瓣蒜到长成蒜苗，大家了解它的生长过程吗？融合科学、语文的相关知识，结合学生课前的调查，结合 大蒜的一生大蒜知识知多少，全面了解大蒜、蒜苗、蒜薹等知识。（2）填写统计表，收集数据。我们设计了“春种一瓣蒜、照顾观察、生长记录”的真实问题情境，并以问题的形式，从“数话成长”聊起。问题1：谁的蒜苗长得好呢？学生经历了选种、播种、养护的过程。提到谁的蒜苗长得好，大家都认为“庄稼还是自家的好”。问题 2：如何测量蒜苗第 10 天的高度呢？专辑上研究科学主题跨学习（）232023.10下半月 数学学生用数据说话，有用尺子测量的，有用拃估算的，还有用统计方法记录蒜苗高度的。问题3：如何收集第10天蒜苗的高度数据呢？为了增强实际体验感，我们鼓励大家把自己的劳动成果带进课堂，经历“走近观察收集记录”的过程，体验感满满。（3）体验活动，整理数据。从每组数据中找出第10天蒜苗的高度，并整理在统计表中。依据原始记录单，找到相关数据并整理成表，看似简单，实则充满挑战，对学生而言，又是满满的体验感。（4）展示交流，分析数据。分析数据，体会运用数据进行表达与交流的作用，感受数据蕴含的信息，培养数据意识。（5）绘制条形统计图，表达数据。整理好数据，如何引导学生绘制条形统计图呢？我们尝试引导学生在“科学课的实物”“美术课的具象”“数学课的抽象”之间流转互演，让“思维有序可视化”。基于学生原有的认知，我们分五步进行：第一步：初次体验，让数据可视。认知冲突：1格表示1个单位，格子不够画，怎么办？小组讨论中尝试解决，体会1格还可以表示2个、3个、4个单位。借助推理：从新的角度发挥想象,提出1格可以表示2、3、4厘米的可能性。同时，借助数据展示、体会1格可以表示1个或2个、3个、4个单位等，将数据可视化，体会数据蕴藏的信息，并进行对比判断，渗透数据意识。第二步：再次体验数据的变化。想象预测：12天后的蒜苗大约长多高？15天呢？再遇冲突，发现格子又不够画了，怎么解决呢？再思考1格代表多少合适。梳理中反思1格表示5、6、10厘米等，体会1格可以表示5个或更多个单位等。可以说，开放性的情境，真实的数据，引导学生想象预测，再遇冲突中产生疑问并进行调适，对比分析中实现了数学经验的再生,培养了数据意识。第三步：深化提升，形成数据分析意识。怎样让学生经历“能用条形统计图合理表示数据，说明数据的现实意义”的过程呢？首先是引入话题：借助学生进行的视力、吃零食等信息的调查，体会1格可以表示50人、100个等，体会1格可以表示多个单位量，鼓励学生关注数据，发现隐藏信息。同时，我们设计了身边的实例，融合爱护视力、均衡饮食等人文交流信息，鼓励学生读数据、找联系、深思考，培养数据分析意识。第四步：运用绘图软件，发展学生的数据意识。2022年版课标在教学建议中提出“重视大数据、人工智能等对数学教学改革的推动作用，改进教学方式，促进学生学习方式转变”。在本环节，我们引入话题：经历了手工绘制统计图的过程，还有没有其他方法来绘制统计图？融合信息技术学科，利用电脑绘制统计图。在大数据时代背景下，在表、数转换中发展数据析出经验，在表、图转换中发展整体数据意识，从而发展学生的应用意识。第五步：融合思政教育，丰富学生的数据意识。在栽种蒜苗的过程中，学生体验了一瓣蒜在精心培育中长成了一棵绿油油蒜苗的过程。同时，我们让学生经历水稻的逐年增产条形统计图，体会袁隆平爷爷在稻田里观察水稻、研究水稻，运用数据了解袁隆平的科学精神和卓越贡献，从中体会到袁爷爷攻坚克难，屡屡突破极限，超级稻亩产700千克、800千克、1000千克、1100千克一次次刷新着世界纪录。在产生“种植”的共鸣中，体会研究精神的重要性，让学生亲近数据，学会用数据说话，培养热爱劳动、节约粮食的意识。（作者单位：陕西西安交通大学附属小学）WL专辑上研究科学主题跨学习（）扫码看文件24