指向數據分析觀念培養的項目化學習研究
——以七下“數據與統計圖表”為例

沈偉偉 (浙江省溫州市第八中學 325000)

徐夢倩 (浙江省杭州市蕭山區北干初中 311202)

如今，國際國內對教育的關注逐漸從“知識技能導向”轉向“素養導向”.“數據分析觀念”是《義務教育數學課程標準(2011年版)》所提出的十個“核心概念”之一，是適應個人終身發展和社會發展的思維品質與關鍵能力．美國《時代》雜志曾預測的21世紀的十大熱門職業之一——“數據”礦工，就是能從如山般堆積的數據資料中篩選出金子般的信息．如何利用數據了解世界、把握機遇，成為我們的熱點話題．

項目化學習是以活動為導向的一種學習新樣態，它指向個體和社會價值的整合、指向核心知識的深化和思維遷移、關注學科和跨學科課程的協調[1]．這與我國目前新課程改革所倡導的培養學生的核心素養教育有許多契合之處．本文以浙教版七年級下冊第六章《數據與統計圖表》為例，指向數據分析觀念的培養，進行項目化學習的研究與開發．

1 項目化學習的理論基礎與模式

一百多年前，“設計教學法”(又稱單元教學法)作為活動學習風靡全球教育．它是克伯屈結合桑代克“試誤-聯結”與杜威“做中學”的學習理念提出來的，但由于其本身存在的一些問題，比如完全根據兒童的需求隨意設計，重“做”輕“思”，將設計和學科對立[1]，使其在中國的實施逐漸式微．在新時代全球勝任力與素養的訴求背景下，活動學習的設計與理念重新被人們審視，并被賦予了新的內涵與追求，關聯未來的活動學習——項目化學習，為教育的個性化、信息化與全球化打開了新的缺口，同時為基礎教育課程的開發與實施帶來了機遇與挑戰．

周躍良教授認為，項目式學習的基本流程包括連續的五個環節：選定項目—制定計劃—活動探究—制作作品—評估反思．在這之前，還需教師以課程標準為方向標，圍繞學科核心概念，明確學習任務要達到的目的，另外需要制定貫穿項目的具有導向性的評價指標，幫助學生不斷自我策劃，提高元認知能力，項目評價屬于項目過程性的一種管理手段．項目化學習環節如圖1所示．

圖1 項目化學習環節

2 項目化學習在數據分析觀念培養中的優勢

2.1 數據分析觀念的內涵與培養存在的問題

“數據分析觀念”具有層次性：(1)要有數據觀念，相信數據可以解決現實問題；(2)體會數據蘊含著信息，發展數據分析觀念；(3)利用數據進行統計推斷，建立數據分析觀念．

研究表明[2]，我國中學生不愿意親近數據，對數據蘊含的信息理解不深刻，對數據分析方法的鑒賞力較弱，通過數據分析做出適當決策的能力也相應較差．究其原因，主要是傳統課堂中學生用數據的實踐經歷太少了．

2.2 項目化學習支撐數據分析觀念的培養

史寧中教授認為，義務教育階段的統計教學關鍵是發展學生的數據分析觀念[3]．教學設計的主旋律應當是體現從收集數據到分析推斷的全過程．那么，到底使用怎樣的教學方法才能使學生的數據分析觀念向高層次發展？

數據的收集、整理和分析推斷需要有充足的時間去親身體驗，學生正是在這樣的過程中才能形成“專家思維”，獲得的“數據分析觀念”才是牢靠的、可遷移的．然而無論在載體上還是時間上，都是傳統課堂教學所不能包容的．項目化學習強調真實性與情境性，讓學生經歷過程，這與數據分析觀念的培養理念具有一致性.另外，在生活中可以找到眾多裝載數據的現實情景，這為項目化學習的進行、為項目化學習與數據分析觀念的融合提供了有力保障．

3 指向數據分析觀念的項目化學習設計

3.1 整體構思

“內卷”這一網絡熱詞近來被更多人所知曉，它意指非理性的內部競爭或“被自愿”競爭．內卷，不但增添了學生的心理壓力，還讓其承受著巨大的身體壓力．本項目以研究“學生肩膀上的數據”為背景，以數學學科的“數據與統計圖表”為核心概念，強化學習與日常生活的聯系，引導學生將當今的社會現象與學習結合起來，培養學生的數據分析觀念(表1)．

表1 設計流程

3.2 學情分析

學生在小學已形成一定的“數據分析觀念”：經歷統計的過程，體會數據中蘊含著信息；認識數據分析方法的特點；初步理解數據的隨機性[4]．中學階段“數據與統計圖表”是小學知識的延續．中學教學中的計算機課程使學生掌握信息技術的使用方法，支撐學生對復雜數據的計算與處理．

3.3 教學過程

本項目設計“確定項目—制定計劃—收集整理數據—分析數據—反思與評價”的主線，遵循“做中學”的理念，讓學生經歷從提出問題到用數據說話解決問題的全過程．

3.3.1提出問題，確定項目

播放微視頻，為進入項目做準備．研究表明：學生背負的書包重量不能超過體重的10%，否則會影響身體的正常發育．收集問題如下：

·我的書包重量是否超重？

·我們班書包重量達標的人數占總人數的幾分之幾？

·全中國的學生書包達標情況？

·女生書包超重的人多，還是男生書包超重的人多？

·怎樣才能讓我的書包重量達標？

·學霸的書包與普通學生書包超重情況分別是怎樣的？

·我校有多少學生書包重量是超重的？

……

經過生生、師生的合作交流，圍繞兩方面進行考慮并提出舉措:一是為避免消耗大量的時間精力，將研究對象范圍縮小，把七年級3班學生的書包與體重作為研究總體；二是由于學生想要研究的問題各式各樣，因此將研究項目擴大．最終確立研究問題：七年級3班學生書包的超重情況．學生經歷選題，感受抽樣的必要性，了解樣本與總體的關系．

創設與學生學習生活息息相關的現實情景，要求學生提出感興趣的、有價值的問題，確定研究項目主題．由此學生體會必須用數據才能解決問題，從內心接受數據概念．

3.3.2分組合作，制定計劃

項目化學習強調合作學習與交流反思.分組合作使小組內的合作更有秩序與條理，分組時注意將數學水平高低的學生進行混編，期望讓所有成員在活動中互相幫助，有所收獲，另外男女生最好按性別進行混編．

分組完成之后，小組共同制定研究路徑(圖2).研究路徑的制定有統攬全局、指明方向的作用，培養學生的計劃性和統籌規劃的能力．

圖2 項目化學習研究路徑

3.3.3收集數據，整理數據

明確信息需求，以小組形式合作完成小組成員“體重”與“書包質量”(單位：kg)兩類數據的收集整理，最終全班分享數據．雜亂無章的數據并不能得到有價值的信息，這需要在數據采集之后再次以小組為單位，將數據進行整理，編入Excel表格中，用計算機工具對數據進行初步整理與比值的計算(表2)．

表2 數據整理

讓學生經歷并體驗數據的收集，旨在讓其像科學家研究事物一般，親歷親為地采集樣本，只有親身經歷，才能關注一些事項．如，書包稱重時不能觸碰其他物體，否則數據有誤差．得到信息技術的支持，簡化數據的計算，調動所有的知識與能力解決問題，正是素養導向下項目化學習的初衷．在數據的采集與整理過程中，學習者接觸數據的經歷豐富了，對數據的主觀感受親近了，體會數據中蘊含著信息，從而發展數據分析觀念．

3.3.4分析數據，表達觀點

分析數據這項任務承載著最大量的核心知識．一是要求學生能根據表格中的數據，對其進行分析，挖掘有效的信息，比如班級書包重量達標占比、男女生各自達標占比、比值的升降序、學霸書包是否超重等，感受排序、分組、編碼等簡單的分析數據獲取信息的方法；二是要求學生用統計圖表呈現自己的研究結果，讓結果可視化，其中圍繞的學科核心知識有：頻數與頻率、統計表、扇形統計圖、條形統計圖、頻數表、頻數直方圖的繪制等；三是要求小組代表上臺展示研究結果，能夠有邏輯地、大方地介紹與交流研究結果，鍛煉學生用數學語言表達的能力以及從圖表中讀取信息的能力．

在成果制作與分享中，學生邊做邊學，用數學語言表達，深度收獲了核心知識，體會數據中蘊含著大量的信息，理解在現實社會背景中使用統計概念和數據分析的方法，同時感受數據分析方法具有多樣性，沒有對錯，只有好和不夠好，提高數據分析方法的鑒賞力．

3.3.5反思與評價

本項目的學習評價由學習習慣與態度評價，以及過程與結構性評價兩部分組成．其中學習習慣與態度評價量表由“會參與”“會合作”“會分享”三部分構成，分值從1～3逐次增加．過程與結構性評價量表由“提出問題”“制定研究路徑與計劃”“收集數據”“整理數據”“分析數據”“研究結果展示與交流”“發表觀點提出建議”“期末沖刺學習計劃的制定”八部分組成，分值從0～3逐次增加．

量表分為自評與他評．在自評過程中，學生反思感悟用數據進行統計推斷，根據研究結果作出預測與決策，為自己制定一個關于期末沖刺的個性化學習方案，建立數據分析觀念，將數據分析觀念向高層次發展．

4 結束語

根據研究，我們得出結論：指向數據分析觀念的項目化學習是可行的，它能在真實情景中調動學生的行動力，豐富學習者的數據實踐經歷，促使數據分析觀念向高層次發展．但隨著項目化學習改變著傳統的課堂組織形式，需要隨之改變的還有作業、考試等學習活動，隨著項目化學習進入傳統課堂，它們也是需要我們順勢著力研究的．