【教学定位】
数据的收集、整理与表达包括数据的收集,也包括用统计图表、用平均数和百分数等统计量表达数据。统计量常常用于“估计总体数据特征”,如表示集中程度的平均数、中位数、众数等,再如表示离散程度的标准差、方差、极差、百分位数等。
百分数在实际生活中有着广泛的应用,统计中经常使用百分数,百分数有利于表
达、比较与判断。百分数是两个数量之间倍数关系的刻画和表达,它一方面可以对人数
占比、成分占比、利率等确定性数据进行刻画和
表
达,
另一
方面
也可以对投篮命中率、
降雨天数的占比等随机数据进行统计表达与刻画。
教学中需要强化“用百分数表达随机数据”的理解。生活中有很多事件统计的结果是随机的,如学生每分钟踢毽子的个数、篮球运动员投篮的命中率、一个地区一年的降雨天数等数据都具有随机性。在进行数据收集和统计时,若数据统计达到一定数量,就能发现其中的规律或特征(当统计数据达到足够
多的数量时,还能发现数据的稳定性)。同时,可以用百分数直观刻画两个量之间的倍数关系,从而帮助学生作出判断和决策,如确定“踢毽子”的达标线、判断哪位运动员的投篮水平高、判断下周哪些日子适合举行室外活动等。
为此,需要教师创设真实的问题情境,在学习过程中,帮助学生感受现实生活中存在大量数据,并通过数据统计帮助学生理解生活中的不确定现象,体会借助百分数进行判断与决策的意义,为数据观念的形成奠定经验基础。辉县西沟
如何帮助学生理解“用百分数表达随机数据”呢?本节课基于现有教材,在学生常规学习百分数意义的基础上,通过真实情境驱动,帮助学生进一步理解百分数可以表达随机数据,刻画不确定现象,体会百分数的统计意义。本节课的学习目标如下:
1.在基于真实问题情境深度思考的过程中,经历“用百分数表达随机数据”的过程,感悟百分数的统计意义,能根据数据统计得到的百分数作出判断或决策。
2.经历数据收集、整理与分析的过程,进一步增强用数据分析的方法解决实际问题的
——“用百分数表达随机数据”的教学思考
◇朱德江
145
意识,发展数据分析观念,提高数学学习的兴
趣。
【教学实践】
学习活动一:说说百分数的含义情境问题1:说说下面两个百分数的含义。(1)2021年奥运会上,中国获得金牌38枚,约占中国奖牌总数的43%。
(2)601班男生人数是女生人数的80%。结合问题情境1,展开下面的学习过程。
师:谁来说一说,什么是百分数?
生1:百分数表示一个数是另一个数的百分之几。
生
空灵歌曲2:百分数有百分号。
生3:百分数又叫作百分率或百分比。师:(呈现情境问题1)你能解释一下这两个百分数的意义吗?
同桌先说一说,
再全班交流。
生1:43%表示38枚金牌占中国获得的奖牌总数的43%。
生2:中国获得的奖牌总数的43%是金牌的数量。
师:说得很清楚,那么第二个问题中80%的含义呢?
生:男生人数是女生人数的80%。师:想一想,这两个百分数表示的意义有区婴儿便秘怎么办什么方法最有效
别吗?
生:
第一个问题中的43%
表示的是部分与整体的关系,
第二个问题中的80%
表示的是部分与部分的关系。
师:今天这节课我们要进一步学习百分数,看看百分数还可以表示什么。
[分析与思考]通过回顾解读百分数,激活学生已有的“用百分数表达确定现象”的认识,为后续学习以及对比理解奠定基础。
学习活动二:足球比赛中用“抛硬币”决定选边
情境问题2:足球比赛时,裁判员通过抛硬币决定球队“选场地”或“先开球”,为什么大家
都认同这是公平的呢?
结合情境问题2,展开下面的学习过程。师:(呈现情境问题2)在足球比赛中,我们经常看到通过抛硬币决定选择场地,你认为公平吗?
生1:因为硬币的厚薄是相同的,正面朝上和反面朝上的可能性是相同的,所以是公平的。
芭乐的营养价值
生2:我认为是公平的,因为抛硬币是随机的,谁也不能作弊。
生3:抛硬币只有两个结果,正面朝上或反面朝上,可能性都是50%,所以是公平的。
师:确实,从理论上说正面朝上与反面朝上的可能性是相同的,但实际抛硬币是这样的吗?我们一起做实验试一试,操作体验一下,看看是不是都是50%。
学生同桌合作开展抛硬币活动,并记录在学习单(如图1)上。
图1
活动反馈:
(1)呈现三份学习单(如图2),请同桌讨论后说说自己的想法。
图2
师:结合这些数据,说说你的想法。生1:我们抛10次的结果也是正面朝上70%,反面朝上30%,不一定正好各一半。
146
生2:会不会因为抛的次数太少了?
(2)现场汇总三个小组的数据(如图3
)及全班数据,请学生继续观察、思考和发表观点。
图3
师:看了三个小组汇总的数据,及全班汇总的数据,现在你又有什么想法?
生1:越来越接近50%了。
生2:看来“抛硬币”不太可能正好是50%。
(3)呈现数学家试验数据(如图4
)[1],进一
步引导学生观察、思考和发表观点。
图4
师:历史上很多数学家做过“抛硬币”的试验,做得次数非常多,看了这些试验数据你又有什么发现和想法?思考下面两个问题(如图5),小组内交流一下。
问题1:通过“试验分析”,你明白为什么大家认同通过“拋硬币”决定球队选场地是“公平”的了吗?
问题2:用百分数表示正面朝上或反面朝上出现的可能性,你有什么体会呢?
图5
为自己大声喝彩生1:我认为数学家的试验结果基本都接近50%,相差的可以忽略不计,所以是“公平”的。
生2:次数越多试验结果才会越准确。生3:用百分数表示比较直观,容易比较。
师:我们从刚才自己的试验,再到观察数学家的试验数据,发现抛硬币的结果是随机的,但试验次数足够多时,可以发现出现正面朝上或反面朝上的可能性都接近50%,数据波动越来越小,这个差距可以忽略不计了,所以大家都认同用抛硬币的方法选场地是公平的。
[分析与思考]如何让学生对“用百分数表达随机数据”产生真实的体验,从而形成深刻的感悟呢?本节课采用“抛硬币”试验,导引学生参与活动过程。在刻画不确定事件时,常常“用频率估计概率”,在“抛硬币”试验中,通过足够数据的试验,可以发现硬币正面朝上或反面朝上出现的可能性在50%附近波动,从而理解“50%”的统计意义,体会“抛硬币”决定选边的“公平性”。
学习活动三:
投篮命中率
情境问题3
:浙江广厦队的胡金秋是CBA 篮球联赛2020—2021赛季投篮命中率最高的国内运动员。(如表1)
表1
根据数据思考讨论:
(1)预测胡金秋运动员2021—2022赛季投篮的命中率,你认为选择哪一个数据作参照更合适?你预测他的命中率大约是多少?
(2)李运动员2020—2021赛季投篮的命中率是40%。你能预测胡金秋和李运动员2021—2022赛季投篮的命中率谁高吗?
结合情境问题3,展开下面的学习过程。师:浙江广厦队的胡金秋是CBA 篮球联赛2020—2021赛季投篮命中率最高的国内运动员,如果要你预测2021—2022赛季的投篮命中率是多少,你需要什么数据?
生:需要上赛季的投篮命中率是多少。师:(呈现上述表格和问题)老师这里找到
147
了两个投篮命中率的数据,请四人小组根据数据讨论这两个问题。
(学生讨论后,请四人小组阐述观点)
组1:我们小组选择66%这个数据做参照,因为选择总场次和总命中率会更准确一些。
生1:我有一个问题,为什么你们不用最后一场的92.3%做数据预测,这是上赛季最后一场,说不定2021—2022赛季都这样准了呢?
组1:因为一场比赛可能会命中率特别高,也可能会特别低,会预测不准。
生1:投篮手感每场不一样,可能这场非常好,而另一场手感不好,比如有一场他投了10个,只命中了1个,他的投篮命中率就下去了。
生2:可以借助刚才“抛硬币”的50%来解释,刚开始我们每人抛了10次,数据相差比较大,后来看到抛的次数是1万多次、2万多次,就越来越接近50%了。
师:现在大家都同意他们选择“66%”这个数据吗?(学生点头同意)下面请汇报第二个问题。
组2:我们认为2021—2022赛季的投篮命中率是胡金秋高,因为这个赛季李运动员的投篮命中率是40%,而胡金秋的投篮命中率是66%,相差比较大。大家同意我们的观点吗?
法国现任总统生1:我同意,因为胡金秋的投篮命中率超过一半,而李运动员不到一半。
生2:我有个疑问,前面说到运动员的投篮手感是不一样的,如果2021—2022赛季李运动员不断练习,手感爆发,比胡金秋高了呢?
组2:这个可能性也是有的,但就如前面说的那样,胡金秋的投篮命中率超过一半,而李运动员不到一半,相差比较大,所以我们预测胡金秋的投篮命中率更高一些。
师:大家看,这个66%是多少场比赛得到的数据?(51场)这个李运动员的40%也是几十场比赛得到的数据,你们觉得这个数据波动会不会很大?
生:(
齐)不会。
师:如果你们觉得一个赛季的数据还不足以说明问题的话,还想要什么数据?
生:上上个赛季。
师:老师查找了三个赛季的数据(如图6),先观察数据,再说说你的想法。
图6
组1:现在我们更能预测2021—2022赛季胡金秋的投篮命中率比李运动员高了,因为胡金秋三个赛季都在60%以上,而李运动员都在40%左右。
师:也就是相关数据越多,越有利于我们判断和预测。如果只有一场比赛的数据,大家都认为不够稳定,而51场比赛得到的66%已经可以用来预测了,但还可以找到多个赛季的数据,这样我们的判断和预测会更有把握。
师:刚才我们学习理解了“抛硬币”问题中50%的含义,还学习理解了投篮命中率66%、40%等百分数的含义,能说一说今天我们学习的百分数与以前学习的百分数有什么区别吗?
生1:今天学习的百分数是要通过多次试验才能得到的。
生2:以前学习的百分数是确定的,如一个班的男生人数是女生人数的百分之几,而今天
学的百分数表示的是不确定的。
师:是的,这是很大的区别,
我们是怎样用
百分数表示这样的不确定事件的呢?(
师生一起
讨论交流,然后呈现下面的流程图,如图7,过
程略)
148
作
图7
师:这就是今天学习的“用百分数表达随机数据”,这是一件很有意思的事,本来一件不确定的事,通过数据统计,也能用一个百分数来描述了,并能基于数据进行判断或预测。
[分析与思考]为了帮助学生进一步体会“用百分数能有效刻画不确定现象,依据数据能帮助人们作出判断和决策”,本环节创设了“投篮命中率”的真实情境,采用了真实的数据,以预测与判断的问题驱动学生思考,并通过“整个赛季与一场比赛的命中率”“两位运动员一个赛季的命中率”两组数据的对比思考,激活学生的认知冲突,在对比和辨析中感悟“多次试验后统计得到的百分数”更具有稳定性,能有效刻画随机现象,并帮助人们作出判断和决策。从实际教学过程看,学生的思维活跃、感悟深刻,有效达成了学习目标。
情境问题4:根据天气预报下周降雨概率如表2。
表2
星期降雨概率周一
周二
20%
周三
周四
50%
周五
车水马龙什么意思70%
周六
90%
周日
下周选一天组织50米体质测试,如果由你决定的话,你准备选哪一天?说说你是怎么想的。
结合情境问题4,展开下面的学习过程。
师:(先呈现问题)如果体育老师想下周选一天组织50米体质测试,你建议选哪一天?需要考虑什么问题?
生:需要考虑天气问题,特别是看哪几天可能下雨。
师:(呈现数据)老师查找了下周的降雨概率预报,选择哪一天呢?说说你的想法。
生1:我认为选周三,周三的降雨概率是0,说明是晴天。尽管周一也是晴天,但周日刚结束,可能精力不足,周三可以充分准备。
生2:我认为应该选周一,因为周二有20%的降雨概率,万一下雨了,场地比较湿滑就不能跑了。
师:确实周一和周三都可以选择,但因为学校周一和周三有其他活动,所以体育老师想选择周二上午,你认为可以考虑吗?
生:也是可以的,与周四、周五比,周二降雨概率最小。20%的降雨概率可能会上午不下雨,而下午下雨,所以可以看看周二分时的降雨概率。
师:的确如此,可以看周二分时降雨概率再作出判断。像这样,生活中我们可以通过查找各种数据帮助我们作出判断和决策。关键是大家要学会思考解决这个问题需要什么数据、到哪里查找数据、如何分析数据等。
满天星的图片师:用学到的知识解决生活中的问题,这就是“学数学,长智慧”。
[分析与思考]本环节为应用环节,创设了“降雨概率”的真实情境,以“选择适合的时段开展50米体质测试”的问
题驱动
,引
导学
生应用百分数进行判断或决策,
产生真实、丰富的思考,深化“用百分数表达随机数据”的理解。
参考文献:
[1]陈水明.抛硬币,正面朝上的概率越抛越精确?[J].小学数学教师,2014(12):71-73.
[2]张丹.小学生如何学习数据分析[M].上海:上海教育出版社,2020:23-24.
[3]朱德江.重塑学习:小学数学深度学习课堂样态新探八讲[M].上海:华东师范大学出版社,2021:9-12.
(作者单位:浙江嘉兴市南湖区教育研究培训中心)WJ
149