如何培育學生數據分析素養
2025-09-23 11:07:08
來源：中國教育報
分享到
《普通高中數學課程標準（2017年版2020年修訂）》將數據分析納入高中數學六大學科核心素養，要求通過概率與統計教學，讓學生養成用數據發現、分析和解決問題的習慣。筆者結合教學實踐，試圖從六個維度構建高中生數據分析素養的培育路徑。
還原數據處理流程
為數據統計思維“奠基”
統計的本質是通過數據探索規律，核心環節包括數據收集、整理、分析與結論提煉。教學中需引導學生完整經歷這一過程，而非孤立記憶公式。
數據收集可從生活場景切入。例如“抽樣方法”教學中，讓學生設計“學生課外活動時間調查”方案：討論調查對象是全體還是樣本，思考隨機抽樣、分層抽樣的適用場景——需了解不同年級差異用分層抽樣，僅需了解整體趨勢則用簡單隨機抽樣。如此，學生不僅掌握方法，更能理解“數據代表性”對結論的影響。
數據整理要強化統計術語的實際意義，如“平均數”“中位數”“眾數”，可結合“班級體育測試成績”分析。同時，引導學生質疑數據合理性，如對“某社區居民月均消費3000元”追問“數據來源是全體還是特定群體”，提升思辨能力。
創設真實問題情境
讓數據分析方法“落地”
統計學的應用性決定了教學必須扎根現實。案例和情境選取需貼合學生認知，讓抽象方法可感可觸。
“回歸分析”教學中，可探究“學生每日學習時間與考試成績的關系”：收集班級學生的學習時長、成績數據，繪制散點圖觀察線性趨勢；用最小二乘法求回歸直線方程，討論“回歸系數”的意義。
情境設計需兼顧時代性。如結合“智慧城市”主題，讓學生分析“某城區近五年交通流量與公共交通覆蓋率的關系”，通過數據對比討論交通優化路徑。此過程中，學生既能掌握回歸分析法，又能體會數據分析在解決社會問題中的價值。需注意，情境創設要避免“為情境而情境”。
解析方法背后邏輯
避免數據分析“程式化”
數據分析方法蘊含嚴謹邏輯，教學中要讓學生明白“為何這樣做”，而非僅會“怎么做”。
“方差”教學中，不能只記公式，可通過對比兩組數據離散程度引入：甲組成績為75、75、75，乙組為50、75、100，兩組平均分相同但波動差異明顯。教師應引導學生思考“用什么指標衡量波動”，讓學生在推導中理解方差的合理性。
對統計圖表，要強調其語言功能：條形圖側重對比，折線圖凸顯變化趨勢，扇形圖展示占比。教師還應鼓勵學生用多種方法解決同一問題，讓學生理解“沒有最好的方法，只有最合適的方法”。
挖掘數據背后規律
彰顯數學育人“價值”
統計數據雖具隨機性，但蘊含必然規律。教學中要引導學生從隨機現象中發現規律，感受數學的“真、善、美”。
“正態分布”教學中，結合“學生體重分布”數據：樣本量足夠大時，數據呈“中間多、兩頭少”的對稱分布，體現數學的“真”——對客觀規律的精準刻畫；討論“體重標準值”制定，讓學生理解數據在健康管理、服裝生產等領域的應用，體現數學的“善”；欣賞正態曲線的對稱美、簡潔美，感受數學的“美”——形式與內涵的統一。
推動技教融合進程
釋放數據處理“效能”
大數據時代，數據分析離不開技術支撐。高中統計教學應打破“紙筆計算”局限，讓信息技術成為探索數據的“利器”。
“抽樣模擬”教學中，可利用Excel隨機數生成功能，模擬“擲硬幣500次”實驗：學生輸入函數即可得到大量數據，繪制頻率分布直方圖直觀感受“頻率趨近于概率”。教師要引導學生合理使用技術，避免技術依賴。如計算方差時，先讓學生手動計算少量數據理解原理，再用計算器或軟件處理大數據集，讓技術成為理解的輔助而非替代。
銜接義務學段內容
構建數據素養“鏈條”
核心素養發展是連續性的過程，數據分析素養培育需銜接小學、初中，形成螺旋上升體系。
小學側重“數據意識”，通過分類計數、簡單圖表讓學生感受數據作用。如統計“班級同學最喜歡的書籍類型”，用條形圖呈現結果，體會“數據能說清問題”。
初中聚焦“數據觀念”，通過平均數、方差等概念引導學生用數據描述規律。如分析“自己近一年的物理實驗成績變化”，用折線圖展示分數波動，理解“方差越小，成績越穩定”。
高中提升至“數據分析素養”，強調用數學方法深入探究數據本質。如在初中平均數基礎上學習加權平均數，理解權重對結果的影響；在條形圖基礎上掌握頻率分布直方圖、莖葉圖等復雜呈現方式，學會挖掘數據深層關聯。
教學中要關注學段銜接的生長點。如初中學習“扇形圖”時，學生知道“扇形面積表示占比”，高中可追問“若想比較兩個扇形圖的差異，僅看占比夠嗎？”引出“卡方檢驗”初步思想，為后續學習埋下伏筆。
（作者系西北師范大學教師教育學院教育博士研究生）
《中國教育報》2025年09月22日 第05版
返回頂部