“数据分析观念”的内涵及教学建议

文摘   2024-11-27 20:38   河南  



“数据分析观念”的内涵及教学建议

统计课程的核心是发展学生的数据分析观念。那么,数据分析观念到底体现在哪些方面呢?如何设计、实施教学,才能更好地发展学生的数据分析观念呢?下面这篇东北师范大学史宁中教授的访谈可能会给大家一些启示。

问:您在多个场合不断强调,无论哪一部分的学习,都应该抓住这部分的核心内容,那么统计的核心内容是什么呢?

史教授:首先必须明确的是,我们希望在课程中给出一些关键词。关键词是某部分学习的核心内容。核心内容不是指具体的知识点,甚至不是指具体的知识本身,而是概括很多知识的共性所反映出来的思想和思维方法,这个就叫作核心词,或者叫作核心内容。统计的核心词就是数据分析,统计是处理数据的一门科学和艺术。


问:既然统计的核心词是数据分析,那么到底什么是数据呢?数据与数有什么关系?

史教授:我们在义务教育阶段处理的数据主要是用数来表达的,当然这些数都是有实际背景的。脱离实际问题的单纯的数的研究是数与代数的内容,不是统计的内容。但是,这些年随着信息的迅速增长,我们需要扩大对数据的认识。事实上,现在的数据不仅仅是数,也包括图和语句。比如,人们在网上经常用Google进行检索,Google是用统计的方法来进行语句检索的,此时统计处理的就是语句。


问:能不能这样理解,只要蕴藏着一定的信息,无论是什么表现形式,都是数据,统计就是帮助人们从这些数据中提取出大量的信息?

史教授:是这样的。人们在实际生活和各行业中面临的数据越来越多,必须树立用数据的意识,掌握一些分析数据的方法和模型。所以,数据分析观念是非常重要的。

数据分析观念主要体现在三个方面:

第一,了解在现实生活中有许多问题应当先做调查研究,收集数据,通过分析作出判断,体会数据中是蕴含着信息的;

第二,了解对于同样的数据可以用多种分析的方法,需要根据问题的背景选择合适的方法;第三,通过数据分析体验随机性。


问:正如您所说的,要让学生愿意亲近数据,就必须使他们体会到数据中是蕴含着信息的,就像摸球的例子一样。除了这种游戏,您还能再举出一些这样的例子吗?

史教授:除了游戏以外,生活中有大量需要通过分析数据获取信息的例子。比如,要设计校服,就需要调查学生的身高。当把调查出来的数据汇总后,我们就需要分析数据提取信息。一提到分析数据,教师马上就让学生计算平均数,其实平均数不是唯一的也不是万能的。这里,有这么几个信息是很重要的,比如学生可能首先关注这些数据中最大的是多少、最小的是多少,有了这两个数就把数据的范围定了下来。接着,学生就可能会对数据按段进行分组,统计出在各个身高段的人数,发现在哪个身高段的人数最多(众数),中等水平学生的身高是多少(中位数),当然也可以计算平均身高。还可以把自己的身高与班级的身高进行比较,看看自己处在什么位置上。所以这里有很多信息可以获得,不一定一开始就忙于去计算。开始提取的信息可以是不基于计算的信息,只是基于关系(最多、最少等)的信息,这个是非常必要的。再举一个例子,人们往往通过调查每天卖出最多的菜是什么,然后以这个菜价格的变化来判断蔬菜价格是否有所变化。


问:我想如果学生这种活动从事多了,不断地获取信息,就会逐渐“亲近”数据,也会对统计感兴趣。

史教授:我想,学生对这件事情不感兴趣是不行的,所以我们教学很重要的是培养孩子们对于数据的感情,使他们知道通过数据能够帮助人们做事,通过数据判断比瞎猜好,而这个数据自己也能够得到。


问:数据分析观念中还有一条是:了解对于同样的数据可以有多种分析的方法,需要根据问题的背景选择合适的方法,也就是统计的这些方法没有简单意义上的对和错,只有“好”和“不好”。您能具体说明一下吗?

史教授:很多事情都是这样的。比如统计图表,对于一组数据,你往往可以用任意的统计图表来表示。但是你会发现,为了要表达一种信息、解决一个问题,用某些图表会比较合适,也就是说比较“好”。比如:想表达某部分数据在整个数据中所占比例的情况,用扇形图比较好;想比较各种数据之间的数量关系,用条形图或直方图比较好;如果数据是随着时间而变化的话,想了解数据的变化情况,那么用折线图比较好。所以,同样的数据,根据你希望研究的问题不同,应该选择用不同的方法。


问:您能对从事统计教学的广大教师提出一些建议吗?

史教授:统计内容在中国中小学课程中出现的时间并不长,甚至在大学里统计课程也还不完善。因此,我们的教师对很多内容的理解不很深刻,这是很正常的,不要惧怕。在这个前提下,首先,教师可以逐步读一些书,读一些统计应用的书。无论是自己读书学习,还是在教学中,都要抓住一个核心——数据分析,即如何对数据进行分析,以对我们所要研究的问题进行了解。其次,应该看到,统计与日常生活有着密切的联系,所以有时候我们的教师不理解,我们的学生却可能理解,因为它跟学生的生活很接近。所以教师在教学过程中不要担心,很多事情,学生借助经验、通过思考是能够理解的。最后,就是教学相长。在教学的过程中,通过观察学生的理解状况,来思考如何使教学效果更好,即反思自己的教学。


史宁中,张丹,赵迪.“数据分析观念”的内涵及教学建议[J].课程·教材·教法,2008(6):40-44。


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