【初中生数据探析观念现状及培养对策9800字（论文）】

初中生数据分析观念现状及培养对策摘要最近几年，我们的世界已经逐步步入了大数据的时代，统计数据将被用于我们生活的很多场景。我们每个民众都必须懂有关数据分析的知识，数据分析的观念被加入《义务教育数学课程标准》（2011年版）的最中心的一些概念。增强数据分析的观念，加强初中生使用数据进行说理的能力，理解数学上的随机性概念，从而能够通过辩证和理性的方式来思考问题和处理问题。本文在对以前学者研究进行总结的基础上，经过笔者的一些思考，将数据分析观念经过整合和分析分为了总共三个维度，编制了一份针对初中生的年龄和水平的有关数据分析观念的试卷，对初中生进行了一次调查，调查结果显示：1.目前初中学生的数据分析有关观念的发展程度不能达到预期，且没有年级差异。2.初中生理解了数据分析的基础方法，但其应用能力较为低下，对数据分析相关方法的认知不足，不能正确地应用于现实生活中。3.初中学生学生对日常事件随机性的理解程度未达到预期，学生基本上只能粗浅的运算概率，难以在日常生活中体悟和实践二者之间的关系。基于以上对数据分析概念发展的研究，我们为"概率和统计"的学习过程提出了适当的教学策略:1.抓住课标要求，重视应用性教学目标,2.进行实践活动，让学生体会随机性,3.创设经典案例，重视数据分析方法的丰富性。关键词：数据分析观念；发展现状；教学策略；

目录1引言 引言1.1问题的提出1.1.1社会发展的需要2020年进入大数据的时代，数据分析已经为当前世界的常态，现代信息技术在生活中的地位越来越高，事实上，随着信息技术的发展，数据成为类似石油天然气得一种新兴资源，体现顾客对一种产品的满意度。调查收视率的高或低，评价某综艺节目的人气。调查群众对选民有关内容的意见，用来协助确定选举方式。同时，有的统计调查往往误导人们对某一事物的认识，或者歪曲商品的实际质量。有的工厂通过对特定原料的调查，发布制造虚假的广告，愚弄顾客;所以，从大数据中搜集可利用的信息，更重要的推理和判断手段的使用，即现代社会广泛采用的有力逻辑思维方式，对于信息时代应该具备公民基本素养的一名初中生来说，通过分析数据有效决定事件已然必不可少。为了使学生掌握如此关键的观念，选择正确方法并用来处理数据，进一步来合理的测算，体验任意性的相关思想，体验数据分析相关的教学设计，使其逐步走向日常生活。1.1.2义务教育数学课标的要求新世纪第一年，我国教育部门在精心审核之后发布了《义务教育数学课程标准（实验稿）》，其内容说明小学和初中教学阶段的一个目的是提升学生的统计观念。在反复的修订之后，《义务教育数学课程标准》（2011年版）在12年初出版面向公众，《课标》在统计学基础概念之上，指出概率与统计内容的日常教授应以数据分析为核心。初中生们需要明白，在现实生活中，有很多问题在着手之前需要进行调查研究，需要首先收集数据，然后分析数据，最后得出判断，才能提炼出数据中关键的信息。所谓数据分析是我们统计学的一个核心内容，这就把早先比较笼统的统计学概念改为数据分析的概念，明确强调了数据分析的核心地位。因此，研究初中生数据分析理念的发展现实状况，并尽量依据研究结果提出教学策略，对于教育专家来说也是十分重要的。1.2研究内容1.阅读有关文献，了解培养学生数据分析观念研究的最新科研动态，设计问卷，了解学生在学习数据分析这一领域存在的问题，及教师教学现状；2.提出有效的教学策略；3.给出培养学生的数据分析观念的教学设计相关的具体案例，并进行评价与反思。1.3研究意义1.3.1理论价值经过归纳和综合本教育领域之前的相关研究理论，表述数据分析观念的外延、内涵等内容。1.3.2实践意义本论文在新的课程标准的指导下，通过对教学的分析、统计领域的分析和学情的分析，来调查和研究初中生这一观念培养和提升的现实状况，解决初中数据描述、收集、整理以及分析相关的教授与学习问题，为我国教育实践者完成教育目的提供方便，便于自己的教学实施，不断更换自身的教育理念;帮助受教育者战胜困难以及给予点拨，使教育者在教学中有道路自信，从而为中学此部分的相关研究和实践给予帮助。2文献综述2.1核心概念的界定2.1.1统计与概率1初中阶段“统计与概率”的内容人教版的初中数学"统计与概率"板块包含：1、七年级下册其中的第十章：收集、整理和描述数据中学习的统计调查和统计直方图；2、八年级下册第二十章：分析数据，包括数据的怎样集中的定义和数据的周期变化程度的相关概念；3。随机事件和概率、通过穷举的概率（列表或树状图法等）、通过频率的概率估计在九年级上册的第25章：概率初步中有所涉及，整个学年的知识都在螺旋式上升。初中年级的统计和概率内容是概率论和统计的基础。整个课程旨在为学生提供关于概率和统计的最基本的思考方法，并为将来的进一步学习打好了基础。2新课标要求义务教育课程标准可以说是教育教学的指路明灯，数学课程标准对概率与统计模块提出了详细的内容要求，该模块主要由两部分组成，一是事件的概率，总共包含2个知识要求，二是抽样与数据分析，总共包含9个知识要求。我们先来看看抽样和数据分析，它的九个要求是：1.学生经历整合、在头脑中分析相关数据的活动，理解数据处理的有关环节，并能够使用科学计算器或者是普通计算器处理更杂乱的数据。统计学最重要的事情是过程。统计是关于从数据中获得有用的能用于决策的信息，在这个过程中，必然会有一些活动，如收集、组织、解释和分析数据存在。在数学课堂上，学生应该学会参与统计的全部过程，而不是片面地认为统计只是类似仅仅为了计算的问题。2.通过一个例子向学生介绍简单随机抽样的概念。如果研究对象所体现的数值巨大，比如被调查者有9999人甚至更多，那么强行进行全面调查就显得不太科学了，这时学生可以通过实例看到进行随机抽样的重要性和必要性。3.学生能够掌握平均数、众数、中位数和加权平均数的概念，并能计算出它们。4.对于方差，它在生活中并不多见，通常与其他概念一起研究，学生必须能够思考计算的出简单数据的方差，并认识到用方差来表示数据的分散程度的重要性。方差经常用于研究稳定性，因为方差越大，数据的波动程度就相对越大。例如，在选择比赛中表现最好的选手时，除了平均值之外，你还要测试哪位选手在比赛中表现稳定，犯错较少。5.用样本的平均数和方差来估计总体的对应两方面，使学生能够理解用样本来估计总体价值的思想。6.学生有创建扇形图的经验，并能灵活的用扇形图来有效且直观地描述数据。7.利用表格、条形图、折线图，进行观察，从而了解随机现象的演变趋势。8学生将能够通过实例理解频率的含义，并可以读懂和解释频率直方图的数据信息。表格可以用来对所收集到的数据进行针对性分组，折线图和条形图可以非常清楚地表现数据的演变趋势，而前面提到的扇形图可以非常清楚地显示部分和整体之间的关系。不同的统计图表可以协助我们组织和描述性质不同的数据。制作图表的目的是为了突出数据中包含的重要信息，并直观有效地表示数据。9学生们可以清楚地在头脑中翻译统计结果，并按照结果做出简单的预判。这一要求的核心目标是促进学生的归结能力。统计的最终目的是获得信息，所有的过程都是为了最终归纳信息。第二个要求是，学生晓得经过大批相似的重复实验，能够通过频率来预估概率。培养学生的这一观念是我国初中统计课程的重要内容，在教学过程中，作为教育者我们应该以课程标准为基础，以四条主线为指导，协助学生学习概率与统计这一模块。2.1.2数据分析观念《义务教育数学课程标准(2011版)》把这一观念作为统计这一部分内容的中心，与运算能力、数感、推理能力、符号意识、应用意识、空间观念、几何直观、创新意识和模型思想称为“十大核心素养”，说明这一观念包括以下三方面：要了解许多现实生活中的问题，首先应研究数据，然后应该搜集数据，最后进行分析数据，理解数据中所包罗的关键信息；其次要知晓关于同一数据，可能有多种分析措施，要阐明所选分析方法的适宜理由，并最终选择该方法。第三，我们需要利用数据分析来进一步学习随机性，一方面，相对同一件事，每次搜集的数据右很大可能都不一样，另一方面，只需有足够的数据，就能够在其中找到足够可以利用的规则，运用规律处理有关的问题。这一论述，我认为是将数据分析观念分配于方法、过程、体验三个领域。2.2数据分析观念研究现状2.2.1国内外研究现状Wuyingkang将对统计图的看法分为四个方面。图形报告、图形解释、图形构建和图形评估。而教育家Mooney&Jone认为，统计推理包含四个方面。组织和总结数据，描绘数据，表征数据，解释和分析数据。Reading构建了一个基本的统计思维框架，由五个部分组成。数据的搜集、根据数据画出表格、数据归纳、解释和推断、以及整体情况。此外，Mooney&Jone还收到了一些以个别访谈形式进行的数据分析建议。例如，技术可以对那些在数据分组方面有困难的学生有较大帮助。潘国福认为，造就和促进中学生数学分析能力的教学方法应设计有关教学的情境，培养学生们对数据分析的乐趣；实施实验教学，体验数据分析的过程。应提倡正当质疑，发现日常的数据相关问题；应学会分析数据，判别数据推来的论断，保证初中数学教学可以培育学生的数据分析观念，以求提高学生的数据分析能力。庞新枝给出了了培育这一观念的方略，用于教学环节之中。首先重视相应基础知识，其次重视教师口头说明，最后不能忘了多样的思路的重要性；教师在课堂上要重视监控检查这一领域内容的学习效果；教师要发挥教学双边中的主导作用，修改学生的数据分析想法的错误。为了阐述初中数学培育数据分析概念的重要性，郁军经过相关思辨与实操提出了培养数据分析概念的三个途径。（1）创设适当的情境，激起学生做数据分析的乐趣；（2）利用信息技术帮助实施数据分析的培养；（3）引导学生通过体验，亲自感受数据分析的全过程。2.2.2总结综合来看，上述研究尽管措辞有差异，但都把数据分析放在统计学的中心位置，都非常重视：数据的分析、随机性和数据的推理。与《课程标准》所言相似。《义务教育阶段学生数据分析观念的评价框架建构》中构建了包括1.数据、2.数据处理方法和3.对真实现象随机性的认识与感知三个方面的评价框架，每个维度包括若干评价层次。作者提供了一个更明确的评估框架，帮助教育者相应地采用合适的教学方式。因此，在本研究中，这个框架被用于测试。见下表：3初中生数据分析观念现状调查3.1学生数据分析观念水平的测试3.1.1测试目的发现目前受教育者有什么样水平数据分析观念，并总体探究各年级的数据分析观念是如何发展的，它们有什么差异，以及在哪些方面有必要改良。3.1.2测试对象此调查是在何湾中心初中的初一初二年级的各个班级中选取了4个班级的学生，进行问卷。其中七年级有196份，八年级有204份，男生总共232人，女生总共168人，总问卷量400份，最终回收400份，可以用作有效问卷380份，计算得到有效率为95%。3.1.3测试工具我采用了《义务教育阶段学生数据分析观念的评价框架建构》，依据现行课程标准中对此观念的定义，结合张宁所著《初中生数据分析观念发展水平及教学成因研究》里面试题，并结合我在第二章对于有关概念的分析，我编制一份试卷，分为三个维度，测试学生对上述三个方面的认识和感知。测试卷由4个问题组成，皆是需要理由和结果的测验，如附录中所记述。为了保障调查数据的有效性，在问卷抬头中只要求填写性别、班级和年级。3.1.4测试实施过程对初一二年级的学生们组织进行45分钟的问卷调查，最后进行回收，挑选后确定有效问卷。3.1.5测试结果的分析①初中生的数据意识题目设计为了测试学生是否有数据相关的必要认识，我们使用了两个具有不同数据特征的问题，即要求学生处理一个真实世界的问题，察看他们是否能首先意识到搜集数据。题目：问题1，它是一个有很很少数据特征的问题。它考察了学生是否能够构建数据特征，从统计学角度对现实生活中的统计问题提出解决方案。问题2探讨了构建数据表征的观念，并对其有深入理解，对应用问题解决的影响。评价标准维度一:对数据的意识和感悟这个维度强调的是学生是否有收集、分析和推测生活问题的意识和感觉，具有相对明显或相对隐性的数据特征，可分为三个层次：调查结果题目1是一道数据方面的特征很模糊的问题，主要体现为0到2水平，在这道题中，如果学生只根据自己的主观臆想来回答而不提数据的使用，我们认为他是0水平，如果说参考以前的结果但不解释如何参考，我们认为他是1水平，说参考以前的结果并说参考胜负比的稳定与否，我们认为他是2水平。第二题是一个非常明显的数据特征，对于我们的学生来说，难点就是认识到用统计学、数据思维和办法试图解决，能够体现0到1的程度。在这个问题中，假设学生没有理性思考，则为0水平，如果道出平均数、中位数等数据描述，则为1水平。学生在维度1中的最终表现不取两个问题中较低的值，而是取较高的值。例如，如果第一个问题被评为1水平，第二个问题被评为0水平，则学生在维度1中的数据分析认知水平为1。中学生此维度的分布情况见表：七年级八年级总人数男女总人数水平038846281846水平1118130248146102248水平2206686582886总人数176204380232148380结果分析在380人中，我们调查受教育者们对数据的体悟。其中水平0有46人占12%,水平1有246人占65.3%，水平2有86人占22.6%，初中学生对数据的体悟在水平1的占了大部分。男生中，处于水平0的有28人占全部的12%，水平1有146人占62.9%,而水平2的有58人占25%;女生中，处于水平0有18人占12%，而水平1有102人，占了68.9%，且水平2有28人占18.9%，客观来说，男生在这方面相对于女生更突出些。②初中生对数据分析方法的意识和感悟题目设计选择采用综合性问题，是用来测试学生在面对看似杂乱无章的数据时，能否有意识地对数据进行有需要的总结和组织，以得出它们所隐含的规律，作为预判特定问题的依据。题目:第3题是一道相对来说生活性较强的题。评价标准维度二:对数据分析方法的体悟该维度强调学生要根据有差异的现实环境采用合适的方法来数据分析，可划分为以下4个水平:调查结果第三个问题是一个常见的解决问题的题目，并且使用了数据的统计分析。反映出维度二的0到3水平，其困难在于选择适当的方法来描述、分析数据。如果学生没有答复，亦或是答复中没有利用相干的统计数据或图，则为水平0；如果学生的回答只包含对平均值等统计数值的单一计算，但却仅仅是用图表来表述，则为1水平；如果回答中使用了多种思考分析的方法，但方法之间没有明显的关系或者区别，则为水平2；如果回答中分析方法非常的完备且方法之间有相关，则可以说其为3水平。八年级学生在此维度上的人数分布情况见下表：七年级八年级总人数男女总人数水平012102218622水平1164192356212142356水平2022202总人数196204380232148380结果分析在380人中，调查受教育者对这一领域的体悟。其中水平0有22人占5.8%，水平1有356人占93.7%，水平2有2人占0.5%，显然初中学生的水平汇聚于水平1，并且水平2寥寥无几。③初中生对现象随机性的体悟题目设计采用抛硬币实验，硬币在生活中随处可见，学生不会陌生，考察受教育者对随机性了解与否。题目:评价标准第4题首问:0.5;第2问:E.维度三:对现实现象随机性的体悟这个维度可分为以下4个水平：调查结果第四题是考查学生此观念的维度3水平，而本题很能表现真实情况中的随机性，困难之处在于区分概率和频率的关联，能展现维度三中的的0到3水平。如果没有给出正确答案或对频率和概率的解释凌乱，则给出0水平；如果给出了正确答案并能找到频率中的规则，但没有辨别频率和概率，则给出1水平；如果辨别了频率和概率，但没有明确其联系，并且，则给出2水平；如果给出了正确答案和它们的关系，并且意识到抛硬币这一行为是随机的，则给出3水平。处于此观念水平的维度3的八年级学生的数量分布见表：七年级八年级总人数男女总人数水平0301848202848水平16410617010268170水平2262248381048水平356581147242114 总人数176204380232148380结果分析在380人中，调查受教育者对于随机性的体悟。水平0有48人，占总数的12%，水平1有170人，占总数的45%，水平2有48人占12.6%，水平3有114人占30.1%。不难发现初中学生生在此维度的相对汇集于水平1.从上述图表能够看出，中学生对数据的体悟集中在水平一，八年级的水平高于七年级；中学生在此方面认知主要汇集在水平一，但八年级相比比七年级优势较小；中学生对真实现象的随机性的认识和感知集中在水平一，八年级偏高于七年级。总的来说，中学生们对数据分析的认识水平不高，需要改进和加强。4培养学生数据分析观念有效策略4.1教学设计要点4.1.1抓住课标要求，重视应用性教学目标针对维度1，教师在教学时应明确教学目的。明确教学目的是教学实施的首要准备，由此可以明确教学内容。《义务教育数学课程标准》是教育者们的一个法宝。例如，数学课标明确规定了这一领域教学的根本要求：“理解随机现象和概率的含义是概率教学的核心，应注重与学生生活、社会、科技领域的联系；统计教学通过学生能够处理的实际案例，关注数据处理的全过程；加强对基本概念的理解，注重基本思想的应用。”可见，中学概率与统计的教学目标是培养学生的应用和实践技能，从而加强数学与实践的关联。因此，在教学中，教师应紧紧围绕课标要求，使应用性教学目标变得有内涵。4.1.2创设经典案例，重视数据分析方法的丰富性针对维度二，在进行数据分析教学时可以采用案例教学。案例研究教学即让受教育者学习和仿照某个解决例子的过程的亲身体验的教学形式。它的数据分析案例，通常来说就是大众认知中的例题。首先，以教师的发问为起点，受教育者的认知冲突被激发出来，这激发了他们的学习的冲动。其次，教育者通过思考教授典型案例，直观地展现了他们的的思想，同时揭露数据分析的思路，并整合多种数据分析方法，使学生了解求解的方法。此外，受教育者就可以进一步了解如何使用多样的数据分析方法。在面对其他相似的情况时，受教育者可以很快处理完毕，控制自身的决策，在大量的数据分析的方法中选择明智的方式，并展示出较高的数据分析的能力。使用基于案例的方式，辅之以教师使用元认知推理过程，并以启发式提问来发现问题，使学生能够更好地应用和理解数据分析方法。4.1.3进行实践活动，让学生体会随机性针对维度三，应以学生的真实生活为出发点，通过举行符合学生爱好的活动，让学生有更多的时间自己规划所有数据分析活动，独立选择和总结数据收集和分析的方法，从而提升了受教育者的数据分析相关活动经验，提高和完善关于数据分析的相关经验，更好地组织分析数据的方法。所创建的现实活动应以学生熟悉和有趣的材料为基础，鼓励他们思考有深度的知识，并避免它们变得过于平庸和现实化。这是由于活动是学生最基本的学习方式，是学生认知发展的来源。在课堂上，让学生进行数学实践活动，注重对学生的素质教育，同时自由探索对随机性现象的认识，有必要在活动中，让学生理解随机性的发展过程，更深刻地了解随机性。4.2建议4.2.1教师要具备必要的统计、概率知识中学数学教育者应具备扎实的相关学科知识，并对概率和统计相关的内容之间的关系有透彻的了解，以便在平时的教学中做到灵活和连贯。在我国教学用书中，统计学和概率论被放在不同的年级和章节，这使得不止学生就连教师也会很难看到两者之间的关联，从而无法很好地整合这两个知识点。所以，一个合格的老师的基本条件之一就是要有统计与概率的知识。4.2.2教师要融汇现代教育技术教师必备的职业素养是利用现代技术辅助统计学和概率论的教学，充分利用电子计算机的各种功能，使课堂活跃，使学生愿意学习；正确利用当今世界有关教育学的信息技术，对教学效率的提升有很大帮助，使固定的学时可以让更多的内容进入学生的头脑中，使受教育者对所学内容的理解更加深入。因此，教育者应该时刻更新自己，不断进行自我教育，使其课堂更具吸引力。4.2.3教师要善于收集和运用现实实例充足的信息资源是我们数学教学中一个必不可少的教学工具，在初中学段，统计学和概率学的许多教育行为需要与日常环境关联起来。要想学生能进一步地掌握所学内容，那么只有当教学方面的资源来自于他们的真实生活，贴近学生经常遇到的生活场景。并且，较佳的真实案例能激发他们的学习积极性。4.2.4教师要慎重采用活动课在此领域即统计领域中重视活动教学，但不能为了活动而进行活动，应做到学生主体教师主导，处理好活动课程的全过程，将教学目标放在突出位置，突出活动课的本质。假如条件很好，也可以采用其他方式来帮助教学，使受教育者对概率与统计有更全面的了解。5研究反思与展望5.1本研究的局限性本文是我的一个短期研究工作的结果。由于我亲身受到实际课堂情况的影响，如选择研究对象时，对所研究的学校比较关注，这就导致研究对象的选择面比较窄，不能实现随机抽样。由于我对我的母校比较熟悉，难以避免会有自己的不太客观的想法，观察也不一定很全面，提出的策略将不可避免地被作者的个人经验主义所染指。因此，这项研究更多的是作为一种指导，许多方面需要进一步研究。5.2研究展望通过上述的总结、调查与研究，我深深感觉到现在的初中学生的数据分析观念的确有所欠缺，关于培养这一方面的研究确实具有深刻的教育意义，需要更多的思考和努力去探究。在进行反思后，我觉得有许多后续问题值得深思：1.初中教学中，有哪些内容可以用来培养学生的数据分析观念？概率和统计这一学习模块有什么特点？2.在不同的教科书中，统计和概率内容对培养学生的数据分析概念有什么作用？它们的影响有什么不同？3.从受教育者自己学习的角度来说，设计初中统计和概率的教学研究，培养学生的数据分观念，有什么不同？那么有哪些考虑呢？4.在初中教授统计和概率时，如何评价教师的表现？

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