史宁中说:“对于统计学习而言,重要的不是画统计图、求平均数等技能的学习,而是发展学生的数据分析观念”。关于“数据分析”的刻画有以下三方面:⑴通过数据收集和分析提取信息;⑵通过数据体会随机性;⑶利用数据解决问题 ( 包括具有数据意识 )。其中,前两者更加指向统计过程和统计方法自身,后者则更加指向运用统计解决问题。
义务教育阶段更加注重平均数的教学,小学已经不学中位数和众数,作为硕果仅存的统计量——平均数,自然要作为教学重点。
平均数还是经常使用的刻画数据集中情况的统计量。我想它为什么常用的原因是与中位数和众数相比,平均数能更多地利用所有数据的信息,另外它也好算。
我们现在处理的数据,大部分是对称的数据,数据符合或者近似符合正态分布。这时候,均值(平均数)、中位数和众数是一样的,只有在数据分布偏态(不对称)的情况下,才会出现均值、中位数和众数的区别。所以说,如果是正态的话,用哪个统计量都行。如果偏态的情况特别严重的话,可以用中位数。
平均数是容易受极端数据的影响,但是这种情况下不一定非要用中位数。其实,用中位数的情况并不多。那么,出现极端数据怎么办呢?一般认为这个数据不是来源于这个总体,统计上有一个方法,就要把这个数据去掉。比如大家熟悉的跳水比赛评分,为什么要去掉一个最高分、一个最低分呢?就认为这两个分数不是来源于这个总体,不能代表裁判正常的鉴赏力,于是去掉以后再求剩下数据的平均数。
统计源于比较,平均数作为重要的统计量既是本原也是比较。小学阶段有三个层次的比较,一是单个数量的比较,直接就可以比大小了;二是相同个数的两组或多组数据比大小,通过比总数可以比出大小;三是不同个数的两组或多组数据比大小,这就要比平均数。通过平均数的学习帮助学生从比总数到比平均数的过渡。在这个过程中,学生不但丰富了“平均”的概念,更拓展了数感。平均数与生活中的平均分,虽然相似但意义完全不同,平均数借助平均分的意义通过“运算”得到,这里的运算包括“移多补少”和除法,通过这两种方法进行“再次平均分”就得到了平均数。平均数是在学生已有“平均分”以及对除法含义理解的基础上教学的,平均分的含义学生在一年级就理解,而且会进行平均分的动作,知道平均分的特点是公平、是同样多。到了二年级学生会用除法来刻画平均分,三年级学生会用分数表示平均分。我们用“份数”定义分数,在人类数学的发展史上,分数是一种“人为”的数。德国数学家克罗内克说“上帝创造了自然数,其它一切都是人造的”(克莱因《古今数学思想》)。人类数学的发展,一般地有两条线索,一是数学自身的发展,二是生产生活的需要。在人类的生产生活中除法表示平均分,分数又是除法的结果,分数表示平均分就符合人们的认识逻辑,这样一来,分数就有了“份数定义”,“份数定义”很容易让儿童理解。无论除法还是分数都是在表征平均分,统计学上的“平均数”仍然表示平均分,不同的是,“平均数”表示重新平均分,它的目的完全是为了比较和决策。正由于此,平均数是统计量,它不具有离散量或连续量的意义。