在“双减”背景下,高中数学教师不仅要立足教材,教会学生数学知识,使学生掌握高效的数学技巧,还要创新数学课堂,减轻学生的学习压力,为学生数学成绩的提升夯实基础。如何落实“双减”政策?如何打造高质量的数学课堂?如何激发学生对数学知识的学习兴趣?如何创新传统数学课堂的教学模式,稳步提高课堂教学质量?是当前教师所要考虑的重点内容。以“随机抽样”为例,展开系统分析,在多种教学手段的合理应用下,满足“双减”政策下高中数学课堂教学的要求,充分调动学生的学习积极性和主动性,以此积累丰富的教学经验。
一、丰富课堂内容,打造高效数学课堂
(一)创新教学手段
在数学课程中,为更好地落实立德树人的教育任务,切实提高学生的核心素养,在正式课程开展之前,我选择以问题的方式引导学生思考。
师:同学们,我国地域辽阔,但是很多地区严重缺水,特别是经济较发达的城市区域,同时,随着经济的发展,很多地区的空气质量低,请大家看图1思考一下,通过什么样的方式可以获得这些数据呢?这些数据有什么样的作用和意义?如果缺乏这些数据的支持,会对我们的生活产生什么样的影响?
生:抽样调查,根据数据能综合评估不同区域的用水分布情况,直观掌握区域的环境污染问题。在数据的支持下可以采取更有针对性的方案。
师:现在请大家讨论交互式电子白板上的问题,根据我所标记的内容回答下列问题。
问题1:如何统计全班学生的数学期末成绩?
普查:为达到某一目的全面调查所选对象。
总体:所选对象的全体。
个体:形成总体的每个所选对象。
问题2:如果现在我想了解全班同学对数学的学习兴趣,我应该怎么办?
教师以设置问题的方式引导学生掌握抽样调查和样本的概念。
(设计意图:以问题链的方式布置学习任务,引导学生掌握本节课中的基本概念,为后期的学习奠定基石。同时,在交互式电子白板的应用下,引导学生建立清晰的学习框架,保障教学效果,提高学生的探究能力。)
(二)例题解析
师:今天有两位老师遇到了一些难题,请大家帮助这两位老师解决一下。
例题一:玲玲老师准备在班里重新任命班干部,为了保证公平性,展开了一次民意调查,想要竞选的同学分别有亮亮、糖糖,为了了解大家心目中的理想班干部,玲玲老师给大家发了一张调查表,通过分析收回的调查表,调查结果显示亮亮非常受欢迎,于是玲玲老师初步判断亮亮将在最终的竞选中获胜,实际竞选结果正好相反,最后糖糖获胜,其数据如表1。
问题3:为什么预测结果会出错?
例题二:英语老师想了解学生对第一单元单词的记忆程度,采用哪种抽查方式比较合理,陈述理由。
A.根据班级内实名班干部名单,逐个抽查四名学生进行单词听写。
B.在班级内50名学生中逐一抽查15位学生进行词汇听写。
先让学生自主思考,在选B答案后,教师与学生共同总结、分析,让学生掌握选项B中抽样的科学性。
教师总结简单随机抽样的特征:
(1)抽样总体的个数有限;(2)样本的抽取是逐个进行,每次只能抽取一个个体;(3)抽取的样本不能放回样本中,没有重复的个体;(4)每个个体被抽到的机会都是一样的,抽样具有公平性。
师:在班级50名学生中,逐一抽查25位学生进行单词听写的抽签,步骤是什么?
学生自主思考,然后划分学习小组,让每名小组成员表达自己的观点,说出自己的想法,最后教师与学生共同归纳抽签法的实际步骤:
(1)先将总体的个体进行编号。
(2)连续抽签并获取样本号码。
师:大家刚刚对两位老师的问题分析得很到位,请大家思考:为检查某一企业生产的1千克袋装牛奶的质量是否符合质量要求,现从1200袋牛奶中随机抽取60袋进行检验,这种方式能用抽签法吗?
各小组根据这一问题展开讨论,了解抽签法的优点以及缺点。
生:抽签法操作简单方便,但也存在缺点,如果总体的容量较大,不仅耗费时间、耗费精力,同时会产生诸多不便,一旦标号的签搅拌不均匀,最终的抽样结果就会不公平。
(设计意图:例题的分析可以帮助学生根据课堂所学与生活建立紧密的联系,再根据课堂所学的知识解答实际问题。小组讨论的方式可以帮助学生解决课堂中的重难点内容,融洽同学关系。)
(三)小组讨论
师:前期通过分析数据,大家已初步掌握简单随机抽样的概念等内容,接下来,请大家回答问题4:如果现在准备调查以下几个问题,你认为是选择全面调查还是抽样调查?理由是什么?
(1)掌握本班学生每个月的户外锻炼频次。
(2)调查本班学生本学期数学成绩的波动情况。
师:现在我们以小组讨论的方式,梳理本节课的重点知识,随后大家选一名小组长上台讲解简单随机抽样的定义、常用的简单随机抽样方法、抽签法以及随机数表法、分层抽样的定义、分层抽样的应用范围、两种抽样方法之间的共同点和联系。
教师出示简单随机抽样与分层随机抽样的对比表,深化知识。
表2
师:前面大家的表现都很不错,接下来请大家跟我一起进入下面的活动,看看谁是今天的闯关达人。
第1关——判断对错
(1)简单随机抽样属于一种放回抽样。错误。
(2)简单随机抽样中,每个个体被抽到的机会均等,与抽取的先后顺序有关。错误。
(3)在简单随机抽样抽签法中,最后一个抽的人抽中的可能性最小。错误。
(4)在分层抽样中,每个个体被抽到的可能性与分层无关。正确。
第2关——案例解析
亮亮妈妈在网上针对听众对节目的喜爱程度做了网络调查,其中实际参与调查的人一共有20000人,每个人都有不同的态度,其具体数据如表3。
亮亮妈妈的单位为了更全面地了解听众的真实想法,准备从获得的数据中随机抽取100人展开深入调查,为此,在分层抽样中,每一类人应该抽取的人数分别是( D )
A.20、20、30、30
B.42、78、66、40
C.20、10、40、30
D.24、36、32、8
解题步骤:
因抽样的比例,每类人中应抽取的人数为4800×图片=24,7200×图片=36,6400×图片=32,1600×图片=8
师:通过对前面知识的系统学习,大家知道如何获取数据了吗?请简单说一说。
生:调查、实验、观察、查询。
(设计意图:师生互答环节与闯关环节设置,可为学生创造一种良性的竞争环境,激发学生的竞争意识,拉近师生之间的距离,融洽师生关系,以此打造高质量的数学课堂,有效落实“双减”政策。)
二、优化课后作业的布置形式
师:今天的课程到这里就结束了,接下来请大家结合自身的实际情况,任选一种题型完成作业。
作业一:依据自己所在住宅区域的老年人身体健康状况展开实地调查,调查地点为小区公园,调查时间放学以后,抽查30位老年人并做好详细的记录,可以以小组为单位,也可与同桌共同协作完成。
作业二:调查本班50名学生的体重情况,亮亮选择调查自己座位后面的6名同学,并将这6名同学的体重平均值作为本班全体学生平均体重的估计值,回答下列问题。
问题一:亮亮的调查属于抽样调查吗?
问题二:在此次调查中,如果是抽样调查,那么调查的总体、个体、样本以及样本容量分别是什么?
问题三:这种抽样调查的结果能直观反映整体的体重情况吗?如果不能,请陈述理由。
作业三:请以“小老师”的身份,将本节课所讲解的重难点知识讲给同桌听,以两人或多人共同完成,其他人可以提问、回答、补充。
作业四:将本节课讲解的知识以思维导图的方式画一画,可放置在班级展示台供大家参考、学习。
(设计意图:在多样化的作业设计下,任何一种题型都能给学生更多的选择,让学生可以选择自己擅长的作业及时完成,这能优化学生体验,提高数学成绩。)
三、教学反思
(一)数学源于生活,又服务于生活
在此次教学设计中,通过开展充足的课前准备工作,如深入解读教材内容、布置课前预习任务、设置教学计划和方案,这些都能为开展后期的数学活动做好铺垫。但是后期在开展此类教学活动中,针对课前准备工作可以选择生活中的实际案例,让学生根据课堂所学灵活解答实际问题。
(二)在教学中渗透核心素养理念
在此次教学活动设计中,通过应用多种手段,引导学生逐步梳理并总结简单随机抽样的相关学科知识,以此为接下来的知识学习夯实基础,在无形之中培育学生的数学思维。同时,此次教学设计依托抽签法、网络媒体等多种手段的深入分析,可以深化学生对这节课程内容的掌握。在后期的教学中,教师可以将对学生核心素养的培育渗透整个教学过程中,切实将核心素养落到实处,提高学生对数学的应用水平,使学生形成学以致用的教学理念。
(三)依托课堂活动,有效落实德育理念
此次教学设计以学生为主体,通过小组之间的协作、师生互动交流等多个环节的设置,强化学生对理论知识的灵活应用,在观察、思考、分析、判断等多种形式下促进深度学习。学生在发展的过程中,仍需他人的协助,通过明确的分工合作才能切实发挥小组合作模式的价值。而在后期的教学中,教师可以依据具体的课程内容渗透德育元素,以此稳步推进小组活动进程,帮助学生掌握课堂知识,强化学生的团队协作精神。
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