新课标背景下初中数学促进学生数据观念能力发展的思考

华东理工大学附属中学  许炜佶

摘要：在新课标背景下，初中数学教育正经历着深刻的变革，其中数据观念能力的培养成为关键一环。本文深入探讨了数据观念在初中数学中的内涵与要求，分析了当前数据观念培养过程中存在的问题，并提出了一系列有效的教学策略。通过更新教学理念、优化教学内容、创新教学方法、加强实践教学和完善评价体系，本文旨在促进学生数据观念能力的全面发展，为其未来的学习与生活奠定坚实基础。研究结果表明，这些教学策略不仅有助于提升学生的数学素养，还能培养其批判性思维、创新能力和解决实际问题的能力。

关键词：新课标；初中数学；数据观念；教学策略；全面发展

随着信息技术的飞速发展，数据已成为现代社会不可或缺的资源。在这样的背景下，数据观念作为个体有效获取、分析、解释和应用数据的能力，日益受到教育界的重视。初中数学作为培养学生逻辑思维和数学能力的重要阶段，其教育目标已不仅仅局限于知识的传授，更在于培养学生的核心素养，尤其是数据观念。《义务教育数学课程标准（2022年版）》的出台，为初中数学教育指明了方向，强调了在数学教学中融入数据观念培养的重要性。因此，本研究旨在探讨新课标背景下初中数学促进学生数据观念能力发展的教学策略，以期为教育实践提供有益参考。

一、新课标背景下初中数学数据观念的内涵与要求

1.数据观念的内涵

《义务教育数学课程标准（2022年版）》对初中阶段“数据观念”的说明如下：对数据的意义和随机性有比较清晰的认识。知道数据蕴含着信息，需要根据问题的背景和所要研究的问题确定数据收集、整理和分析的方法；知道可以用定量的方法描述随机现象的变化趋势及随机事件发生的可能性大小。形成数据观念有助于理解和表达生活中随机现象发生的规律，感知大数据时代数据分析的重要性，养成重证据、讲道理的科学态度。

这段描述中第一句话是对数据观念的界定，第二句话则是数据观念的表现，第三句是话数据观念的价值。其内涵包含了三个层次：对数据本质的认识、数据处理与分析能力、数据解释与数据推断。对数据本质的认识是数据处理与分析能力的基础，而数据处理与分析能力又是数据解释与数据推断的前提。三层内涵共同指向了数据观念的核心目标——“让数据说话”，“让数据说真话”。即培养个体在大数据时代下具备科学、理性、证据为本的思维方式和行为习惯。^[1]

2.新课标对数据观念的要求

（1）数据收集与整理：学生应学会从实际情境中收集数据，了解数据收集的基本方法；掌握数据的整理技能，包括分类、排序、编码等，以便对数据进行有效的处理和分析。

（2）数据分析与推断：学生应能够运用统计图表（如条形图、折线图、扇形图、直方图等）直观地展示数据，理解数据的分布和变化趋势；初步掌握数据的统计量（如平均数、中位数、众数、方差等）的计算方法，并能够运用这些统计量对数据进行分析和推断；培养学生从数据中提取信息、发现规律的能力，以及基于数据进行预测和决策的能力。

（3）数据解释与交流：学生应能够准确解释数据分析的结果，用数学语言描述数据的特征和规律；能够在小组合作中交流数据分析的过程和结果，培养团队合作精神和沟通能力。

（4）数据应用意识：强调数据在现实生活中的应用价值，引导学生关注身边的数据现象，培养数据应用意识；鼓励学生运用所学知识解决实际问题，提高数据分析和应用能力。

二、初中数学核心素养之数据观念培养存在的问题

1.教师认知与培训有待加强

当前，部分初中数学教师对数据观念的概念和重要性认识还有待加强，导致在教学过程中难以有效融入数据观念的培养。在某些情况下，教师可能需要进一步深化对数据观念的理解，以便更准确地掌握其核心内涵和应用要求。同时，为了更有效地运用教学策略和方法，教师也可能需要更多的专业发展机会和支持。这些认知与培训的问题，直接影响了数据观念教育的实施效果^[2]。

2.教学内容与方法稍显滞后

在当前初中数学教材的内容分布中，往往偏重于基础数学知识和技能的教学，而对于数据能力的培养则缺少显著的指导和规划。在教学实践中，教师往往遭遇教学资源的缺乏，同时难以开展满足学生需求的课堂活动。传统的讲授偏重于计算，忽略了统计的思想和意义，并未真正重视与实际生活相关的操作实践，这影响了学生对于数据的搜集、解析与应用技能的培育，数据观念教育的发展有潜力通过更新教学内容和采用更现代的教学手段来得到进一步的促进。

3.评价体系有待优化和完善

在当前的初中数学评价机制中，缺乏对概念和意义的考评，同时对于数据观念的评价却缺少明确的评价标准和具体指标。在教学实践中，教师面临对学生数据观念进行准确评价与提供反馈的挑战，这限制了根据学生实际表现灵活调整教学策略和方法的可能性，传统的对数据观念的评价方法常常局限于使用纸笔测验。这种方法未能全面涵盖学生在数据应用、创新思考及团队协作等方面的综合素养，在当前评价体制的漏洞之下，数据观念教育未能获得应有的关注与进步^[3]。

三、新课标背景下促进学生数据观念发展的教学策略

1.优化教学内容，强化数据观念意识

在新课标背景下，促进学生数据观念的发展要求教师不断创新与优化教学内容，将数据观念自然融入到初中数学课堂，强化数据观念意识。以统计活动“我的班级”为例，教师需精心构思教学案例，使统计部分的概念与学生的日常生活紧密相连^[4]。

以“我的班级”为研究对象，这样真实而又贴近学生的群体研究其结果更具现实意义和参考价值。通过收集和分析学生的各类数据，包括学号、姓名、性别、各科成绩、体育成绩、生活习惯等，来探究学生的数学期末考试表现，揭示影响学生成绩的各种因素，旨在提升教学质量，帮助学生更好地发展。同时，也是对学生个性化教育的探索和实践，有助于培养学生的综合素养。

首先，我们定义了研究的总体——全班学生，并从中进行了随机抽样，以确保数据的代表性。通过收集的数据，我们计算了各种统计量，为后续分析奠定了基础。接着，我们利用统计图直观地展示了学生的成绩分布。这些图表不仅帮助我们识别了成绩的集中趋势和离散程度，还揭示了可能存在的异常值。然后，我们运用相关与回归分析，探讨了学习时间与数学成绩之间的关系，以及数学成绩与其他学科成绩之间的相关性。在正态分布的假设下，我们进行了估计和假设检验，以评估教学改革的效果，并识别了影响学生成绩的主要因素。最后，我们对进步较大的学生进行了特别关注，并分析了他们成功的原因。通过这些发现，我们不仅能够为学生提供个性化的学习建议，还能为教师的教学方法提供指导。通过这种统计活动，我们不仅深入了解了班级学生的数学期末考试表现，还发现了影响成绩的多种因素。我们相信，这些发现将为提高教学质量和学生学习效果提供有力的支持。（如图1）

图1

此外，教师还可以运用诸如小组讨论、案例分析、实践活动等多种教学方法，为学生创造更丰富的数据分析与问题解决的机会，以此培育其数据解析技能和批判性思维。比如，在综合与实践教学中组织学生对上海冬天一周的气温进行探究，先利用表格记录下数据（如图2），再计算这一周的平均气温，求出这一周气温的最高值与最低值的温差。同时思考如果以 0℃为基准，如何用正负数表示每天的气温相对 0℃的差值，最后根据这些数据预测下周气温可能的变化趋势。整个过程引导学生收集、整理、分析数据、进行推理判断，培养数据观念。

图2

2.运用信息技术，促进数据分析能力

在数字化时代背景下，促进学生的数据分析能力要求教师积极运用信息技术手段，将数据分析技能有机结合到课程教学之中，培养学生的数据思维和处理能力。

通过构建贴近学生生活经验的数学问题，例如计算家庭日常开销的变动、分析购物时不同折扣策略下的最佳选择，自然而然地接触并理解数据，掌握运用有理数观念去观察与解析周围世界的技巧。此种教学方式，在提升学习过程的趣味性与实用价值的同时，对学生数据分析和问题解答的敏锐度与能力培养亦颇见成效，教师需主动运用信息技术，将其打造成提升数据观念教学的强大辅助工具。在讲授有理数的过程中，利用电子表格软件（如Microsoft Excel、Google Sheets等）或数据分析平台（如Tableau、Power BI等），使学生能够亲自操作，输入数值构建表格，并绘制相应的图表，这样可以直观地呈现有理数运算的结果及其趋势变化。学生在这一过程中不仅学会了数据处理的基础技术，还理解了数据所蕴含的逻辑与规则，进而提高了他们的数据分析和应用技能，教师可以通过多媒体教学设备，将数据分析的过程和结果进行展示，从而使得抽象的概念变得直观易懂，进而激发学生的学习兴趣和探究欲望。

3.调整教学方法，提升教学效果

在新课标背景下，为了更有效地培养学生的数据观念，教师需要不断创新教学方法，使教学活动更加生动有趣且富有成效。在初中数学教学中，以“全等三角形”的教学为例，教师需探索新颖的教学策略，这样能够提高教学成果并激发学生的学习热情^[5]。

在进行“全等三角形”的相关教学活动中，教师可以设计一系列探究式的项目化学习任务，如“探索校园内全等三角形的实例与性质”。学生需自主组队，通过实地测量、拍照记录、数据整理等方式，收集不同位置、不同形态但全等的三角形数据，如树荫、建筑物的角落、校园标志、装饰图案等。学生在此过程中不仅需了解并熟练全等三角形的判定标准，还强调数据的收集、整理与分析能力，从而在实践中提升数据观念。（如图3）

图3

激发学生主动构建假说，并通过实验来加以证实，此举有助于培育其独立思考及问题解决的本领；教师能够运用信息技术工具，让“全等三角形”的教授变得形象直观并充满活力，借助多媒体手段，直观展现全等三角形如何动态演变，引导学生利用几何画板自行绘制并验证全等性质，此举有助于深化学生对相关概念的认识；教师有能力借助互联网教学资源，例如微课和互动题库，此举支持学生在课堂之外独立学习和加强练习。采取翻转式教学法，学生预习阶段通过观摩教学视频掌握基础知识点，而课堂时间主要用于开展讨论、开展实验以及解答疑问，该方法有助于提升课堂教学的成效及学生的积极性。在教学实践中，教师需不断探索创新的教学方法，将探究式学习与信息技术手段融合，让学生在探索、实践和交流的过程中，不仅学习数学知识，还潜移默化地提高数据观念，从而为未来的学习和生活奠定坚实的基础。

4.加强综合与实践活动教学，培养数据应用能力

在新课程标准的指导下，重视通过实际操作来提升学生对数据处理能力的训练，成为数学教学的关键途径之一，在初中数学的教学过程中，针对“一元二次方程的应用”这一主题的教学中，教师可以设计一些实践活动，让学生在现实场景中感受数据的价值。

教师应围绕“一元二次方程的应用”，设计贴近学生生活且富有挑战性的综合与实践项目。例如，可以发起一个“校园绿化面积优化”的项目，使学生能够运用一元二次方程模型，根据校园的具体地形和植被分布，对不同的绿化计划进行分析，以观察面积的变化，小组成员间需协作执行现场测量任务，并采集必要数据，接着构建并求解模型，以期达成最佳绿化方案的提出。以其中一个项目为例：我先告知学生准备在校园内一块长32m，宽20m的长方形场地上，修筑同样宽的若干条道路，余下部分作草坪，要求草坪总面积为540m²并计算一下设计方案中道路的宽，分组进行然后让学生课上互相讨论、展示设计方案、交流设计心得，最后提出问题“道路面积与道路的位置有关吗？”。

在所经历的教学过程中，学生们不仅学会了如何运用方程解决复杂问题，掌握了方程的应用技巧，还深刻体会到数据在解决实际问题中的关键作用，有效提升了数据应用能力。此外，为了增强实践教学的趣味性和实效性，教师还可以结合学校或社区特点，设计跨学科等其他相关项目。例如，可以组织学生参与“垃圾分类效果评价”的项目，在一定时间跨度内，学生需搜集各类废弃物的分类信息，利用一元二次方程（或其他统计分析模型）分析分类效果的变化趋势，并提出改进建议。这样的实践活动，不仅让学生学会了如何运用数学知识解决实际问题，还培养了他们的环保意识和社会责任感。比如可以这样设计例题：

（1）数据给定：假设在项目周期内，9月10日校园内正确分类的废弃物数量为200件，9月20日为220件，9月30日为240件，10月10日为260件。

（2）任务布置：根据上述数据，构建一元二次方程模型，求解方程中的系数a、b、c。分析垃圾分类效果的变化趋势，并基于分析结果，提出至少两项具体的改进建议。

通过这个项目，学生不仅能够学习和实践一元二次方程的构建与求解，还能深刻理解环保与社会责任的重要性，培养解决实际问题的能力。

5.完善评价工具，促进全面发展

在新课程标准的指引下，全面提高学生对数据处理能力的综合素养，需要完善各种评价工具。教师需关注于全方位评价内容、多样化评价手段及动态性评价过程，以此推动学生数据观念的整体提高。

在构建评价内容时，教师必须全面涵盖对数据观念的认识、数据知识的了解、数据技能的应用以及数据伦理的遵守等多个方面，教师在教学过程中，不仅要培养学生的数据处理和分析技能，还需加强对学生数据价值认知的培育、数据隐私保护意识的提高及数据使用伦理的掌握，借助全方位评价手段，教师才能更精确地掌握学生所具备的数据信息能力实际情况，教师需采用观察、口头汇报、作业解析及项目评价等多元化的评价工具。记录观察结果，能够捕获学生在日常学习过程中对数据操作的行为习惯及所持态度；借助口头报告的形式，引导学生阐述对数据分析过程及结果的独特见解；对学生的作业进行详尽分析，这一过程主要旨在评价其对数据相关知识的熟练掌握以及将所学知识应用于实际问题的能力；对项目的影响进行彻底分析，通过一系列数据处理程序，全方位评定学生在数据方面的能力等级。通过采用多维度的评价手段，教师能够全面把握学生的学习状况，教师在教学过程中，应当兼顾对学生在学习过程中的进展评价以及他们在特定任务中的表现评价，对学生于数据搜集、整合、剖析及运用环节的作为与努力进行评价，有助于揭示其学习过程中的态度与投入状况；在特定情境中，着重评价学生运用数据观念解决实际问题的表现性评价方法，旨在提高其问题解决能力。不仅如此，建立完善的反馈机制是评价体系中不可或缺的一环。教师应及时向学生和家长反馈评价结果与建议，帮助他们了解自己的学习状况与改进方向。

结语：

在新课标背景下，促进学生数据观念的发展已成为初中数学教育的重要任务。通过优化教学内容、运用信息技术、调整教学方法、加强综合与实践活动教学和完善评价工具等一系列教学策略的实施，我们可以有效地提升学生的数据观念水平，为其未来的学习与生活奠定坚实基础。同时，我们也应认识到数据观念的培养是一个长期而复杂的过程，需要教师、学生、家长以及社会各界的共同努力和支持。让我们携手共进，为培养具有高素质的数据观念人才而努力奋斗。

参考文献：

[1]徐明雪,徐润.指向初中生数据观念发展的项目式教学研究[J].中学数学杂志,2023,(08):19-22.

[2]王静.基于数据分析素养的初中数学项目式教学设计与实践研究[D].天津师范大学,2023.

[3]吴蓓.数据分析素养指向的初中数学项目化学习设计研究[D].上海师范大学,2023.

[4]李雪雪.核心素养视角下初中数学概念教学策略研究[J].数理天地(初中版),2022,(23):57-59.

[5]曾磊.面向数据观念培养的初中数据探究学习活动设计与实践[D].江南大学,2022.

附件列表：
新课标背景下初中数学促进学生数据观念能力发展的思考3.0.docx (131.558 KB)