统计学教育从中小学抓起

中小学教育 2017年03月07日
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照片 文部科学省

日本文部科学省(相当于中国教育部)于2月14日发表了《中小学学习指导纲要修正案》(以下,简称为“指导纲要”),从中我们能够体会到官方对统计学教育的重视。在大数据灵活应用等数据科学越来越受到重视的今天,这大概是对“日本应该从义务教育开始就重新认识算数和数学教育”这一呼声做出的回应吧,虽然有些为时已晚。指导纲要的公众意见征集截止日期为2017年3月15日。经过意见收集,未来,小学将从2020年起、中学将从2021年起,将指导纲要作为教育课程的基本准则贯彻落实到教育一线。

针对小学算数,指导纲要提出的目标包括“具备利用数学理论处理日常事务的能力”和“培养以下能力:即能够利用数学理论把握和洞察日常事务、条理清晰地考察能力;能够发现基础的、基本的数量及图形的性质等并综合、发展地考察的能力;以及能够运用数学原理,简洁、明了、准确地表达或根据目标灵活地表达的能力。”而现行的指导纲要中相应部分的描述仅为“培养能够洞察日常事务、条理清晰地思考和表达的能力”。可见,培养目标变得更加详细具体。

在按照各个学年明确记载的“学习内容”中,尤其引人注目的是从一年级就开始学习“数据的灵活运用”这一新设项目。从三年级开始,要力求具备“从数据整理的角度出发,利用表格或图表的形式考察身边的事务并描述其发现”的能力。到了四年级,要求进一步提高,要求学生具备“能够根据目标搜集数据并进行分类整理,着眼于数据的特征及趋势,能够为解决问题选择适当的图表并加以判断,依据其结论进行考察”的能力。到了五年级,其要求在四年级的基础之上变得更加具体,在相同描述的最后位置增加了“能够多角度地把握”这样的表达,即要求学生具备“能够依据上述结论进行多角度把握考察的能力”。

此外,到了六年级,要求变为“要了解用统计学解决问题的方法”。此处,首次使用了“统计”这一表述。力争使学生具备更高的能力,“能利用代表性数值等对问题的结论进行判断,与此同时,就该结论是否妥当也能进行批判性的考察”,“了解图表或表格等的用法,以便按顺序整理可能发生的情况。着眼于事务的特征,基于按顺序整理的原则探索出无遗漏不重复的调查方法”。

在中学,学习指导纲要更重视学生基于统计学对“数据灵活运用”的思考能力、判断能力和表达能力。在(中学)一年级,列举出的、应该掌握的内容包括“理解柱状图和相对频率(relative frequency)等的必要性和含义”、“以多次观察和多次试验结果为依据,能够了解并表达不确定事务的易发倾向”。

在(中学)二年级,要求学生具备“理解样本调查的必要性和含义”、“在简单的情况下,能够进行样本调查,推定并判断总体的趋势”的能力。

对于日本统计学教育滞后的现状,科学界倍感危机。日本学术会议数理科学委员会数学教育分会于2016年5月19日发表了“关于改善初、中等教育中的算数和数学教育的建议”。其中指出,日本的小学、中学和高中的算数、数学教育已经导致了如下后果:“一直以来,日本学生对于学习算数和数学的意义,尤其是对数学的社会价值的认识,较其他国家有很大的差距。多数学生并不明白学习数学和未来职业之间有何关联”。

另外,指导纲要也强调:“由于计算机的发展和互联网的普及,孩子们感到运用算数和数学进行计算的重要性相对降低了,针对这种情况,学校的数学教育也没能很好地应对。”虽然相比于笔算和心算等的能力,“运用数学理论科学把握、处理事务的能力”和“以大量的数据为基础,对不确定程度进行定量分析,并将分析结果用于决策”正在成为现代社会极其重要、不可或缺的能力。

新学习指导纲要究竟能给日本的算数、数学教育带来何种变化?众所周知,近年来日本的研究能力在国际排名上急剧下滑。国际信息服务企业——“汤森路透”去年4月份发表了不同领域按照被引用论文数量排序的国家排名。其中,针对22个研究领域,列出了从2006年到2015年发表的学术论文被引用次数名列前1%的论文发表大国的排名。

日本综合排名是第10名,与排名第一的美国和排名第二的中国差距较大。尤其是数学(基础数学、应用数学、概率统计学)和计算机科学分别沦落至第15位和第16位,让人大跌眼镜。一想到新学习指导纲要几年以后才能体现出它的效果,很多人就会觉得事态很严重吧。

文 图/小岩井忠道(中国综合研究交流中心)

相关报道

2016年06月23日“大数据受关注 日本统计学教育滞后的危机感加深”

http://www.keguanjp.com/kgjp_jiaoyu/kgjp_jy_zxx/pt20160623095042.html

2016年05月26日“汤森路透:前1%高被引论文、中国超过日本排名世界第4位”

http://www.keguanjp.com/kgjp_keji/kgjp_kj_etc/pt20160526102350.html


相关链接(日文)

文部科学省“关于针对修正部分学校教育法施行规则省令及幼儿园教育纲要、小学学习指导纲要及中学学习指导纲要的公众意见征集手续的实施”

http://www.mext.go.jp/b_menu/houdou/29/02/1382218.htm

日本学术会议建议“关于改善初中等教育中算数、数学教育的建议”

http://www.scj.go.jp/ja/info/kohyo/pdf/kohyo-23-t228-4.pdf

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