高中信息技術(shù)項(xiàng)目學(xué)習(xí)雙主線設(shè)計(jì)

張鈺

2017版高中信息技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)倡導(dǎo)項(xiàng)目教學(xué)，項(xiàng)目的來源必須基于（模仿）生產(chǎn)和生活的實(shí)際，且具有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值；項(xiàng)目規(guī)模較大，通常需要多個(gè)課時(shí)完成；項(xiàng)目以實(shí)際需求為出發(fā)點(diǎn)，往往打破固有的知識(shí)體系。那么，如何在課堂教學(xué)中兼顧項(xiàng)目活動(dòng)和知識(shí)兩個(gè)體系的完整，成為新形勢下有價(jià)值的研究課題。下面，我就以《數(shù)據(jù)分析與表達(dá)》一課為例談一談如何進(jìn)行項(xiàng)目學(xué)習(xí)的活動(dòng)與知識(shí)的雙主線設(shè)計(jì)。

知識(shí)主線的設(shè)計(jì)

《數(shù)據(jù)分析與表達(dá)》課題選自2017版課標(biāo)的必修一《數(shù)據(jù)與計(jì)算》，具體的課程內(nèi)容要求：①通過典型的應(yīng)用實(shí)例，了解數(shù)據(jù)采集、分析和可視化表達(dá)的基本方法。②根據(jù)任務(wù)需求，選用恰當(dāng)?shù)能浖ぞ呋蚱脚_(tái)處理數(shù)據(jù)，完成分析報(bào)告，理解對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行保護(hù)的意義。

學(xué)生基于生活經(jīng)驗(yàn)和初中信息課的學(xué)習(xí)內(nèi)容，對(duì)數(shù)據(jù)分析有初步的認(rèn)識(shí)。高中課程將提升學(xué)生對(duì)該部分知識(shí)系統(tǒng)的理解，形成對(duì)應(yīng)的知識(shí)鏈條，并強(qiáng)調(diào)數(shù)據(jù)分析能力的培養(yǎng)。據(jù)此，本課題的核心知識(shí)包含數(shù)據(jù)分析的基本方法、數(shù)據(jù)可視化表達(dá)的基本方法和數(shù)據(jù)分析報(bào)告的撰寫等。教學(xué)實(shí)施如下。

1.數(shù)據(jù)分析的基本方法

師：小明每天乘坐公交車往返于家和學(xué)校之間。他7∶00乘坐27路公交車去學(xué)校，17∶00左右放學(xué)回家。他覺得每天往返途中，公交車上并不擁擠，而媽媽每天8∶00乘坐49路公交車出發(fā)去上班，18∶00下班，卻總是抱怨乘車者太多。

事實(shí)是不是如此呢？讓我們根據(jù)數(shù)據(jù)來說話。首先依據(jù)小明和媽媽的感受我們可以提出初步的假設(shè)。

生：假設(shè)小明乘坐的公交線路乘車人數(shù)大于媽媽乘坐的公交車。

師：收集相關(guān)的數(shù)據(jù)。由于乘車人數(shù)在不斷變化，怎么處理該問題？

生：求平均乘車人數(shù)。

師：給出乘車人數(shù)表（如表1），請(qǐng)同學(xué)們進(jìn)行分析。

學(xué)生進(jìn)行對(duì)比分析。部分學(xué)生可能會(huì)用圖表來進(jìn)行對(duì)比分析，如圖1所示。

師：依據(jù)剛才的分析，得出什么樣的結(jié)論？

生：6∶00-19∶00，49路客流量>

27路客流量。早高峰一般出現(xiàn)于7∶00-9∶00和17∶00-19∶00。

師：根據(jù)分析目標(biāo)提出假設(shè)，然后收集有關(guān)數(shù)據(jù)，選擇恰當(dāng)?shù)姆治龇椒ㄟM(jìn)行分析，驗(yàn)證假設(shè)是否正確，繼而得出相應(yīng)的結(jié)論。同學(xué)們剛才經(jīng)歷了一個(gè)完整的數(shù)據(jù)分析過程。

小結(jié)：數(shù)據(jù)分析，數(shù)據(jù)分析的一般過程，數(shù)據(jù)分析的基本方法——對(duì)比分析和平均分析。

2.數(shù)據(jù)可視化表達(dá)

師：同學(xué)們用圖表展現(xiàn)小明和媽媽所乘車輛的客流量對(duì)比，更加直觀形象。同時(shí)通過圖表發(fā)現(xiàn)早高峰和晚高峰出現(xiàn)的時(shí)間，有利于發(fā)現(xiàn)事物的規(guī)律。我們將這種以圖形、圖像和動(dòng)畫等方式更加直觀生動(dòng)地呈現(xiàn)數(shù)據(jù)及數(shù)據(jù)分析結(jié)果，揭示數(shù)據(jù)之間的關(guān)系、趨勢和規(guī)律等的表達(dá)方式稱為數(shù)據(jù)可視化表達(dá)。數(shù)據(jù)可視化的應(yīng)用范圍很廣，如國家統(tǒng)計(jì)局公布分析結(jié)果，手機(jī)記錄健康數(shù)據(jù)等。如果只需要基本的圖表類型，如柱狀圖或折線圖，Excel完全可以滿足。如需創(chuàng)建表現(xiàn)形式更為豐富或具有互動(dòng)功能的圖表，可以借助專業(yè)性的工具，如百度echarts等，但這些工具往往需要編程語言的支持。通過小明和媽媽乘車的客流量表你還能看出什么規(guī)律，用圖表說明。

學(xué)生完成圖表。

3.數(shù)據(jù)分析報(bào)告撰寫

師：雖然圖表在表達(dá)數(shù)據(jù)分析結(jié)果時(shí)直觀形象，但是單一的表現(xiàn)形式仍有局限性。我們需要結(jié)合文字，用數(shù)據(jù)分析報(bào)告的形式完整地體現(xiàn)分析結(jié)論和建議。那么如何撰寫數(shù)據(jù)分析報(bào)告呢？例如，每半年由中國互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)信息中心（CNNIC）發(fā)布的《中國互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展?fàn)顩r統(tǒng)計(jì)報(bào)告》、范例《穿衣指數(shù)在本班范圍內(nèi)吻合度調(diào)查》。請(qǐng)討論數(shù)據(jù)分析報(bào)告需要包含哪些欄目。

生：數(shù)據(jù)分析報(bào)告中包含數(shù)據(jù)分析的目的和背景、數(shù)據(jù)來源、數(shù)據(jù)分析的思路、方法、分析過程、結(jié)論和建議等。

項(xiàng)目活動(dòng)的主線設(shè)計(jì)

項(xiàng)目學(xué)習(xí)要求學(xué)生基于真實(shí)情境的探究活動(dòng)，實(shí)現(xiàn)問題的解決，在任務(wù)完成的過程中，自主學(xué)習(xí)完成知識(shí)的構(gòu)建。它通常包含以下環(huán)節(jié)。

1.項(xiàng)目任務(wù)布置

由于項(xiàng)目的來源通?；谡鎸?shí)情境，因此項(xiàng)目任務(wù)具有真實(shí)性、價(jià)值性和復(fù)雜性等特點(diǎn)。然而考慮到高中學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)儲(chǔ)備，項(xiàng)目任務(wù)還需要兼顧趣味性和可行性。根據(jù)“數(shù)據(jù)分析與表達(dá)”的學(xué)習(xí)目標(biāo)，項(xiàng)目任務(wù)設(shè)計(jì)如下。

項(xiàng)目主題：某市公共自行車使用情況調(diào)查分析報(bào)告。

項(xiàng)目說明：某市第一期建設(shè)了50個(gè)公共自行車站點(diǎn)，主要布局在居民生活工作區(qū)、公交車站附近等地。1240個(gè)鎖車柱已經(jīng)全部建成，1000輛自行車也已經(jīng)配備到位。在一段使用時(shí)間之后，相關(guān)管理部門對(duì)公共自行車使用數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，詳見“某市公共自行車一月份運(yùn)營數(shù)據(jù).xls”。同時(shí)，對(duì)使用者進(jìn)行了訪談。受訪者均表達(dá)了公共自行車方便了自己的出行，但也提出了很多問題，如自行車損壞嚴(yán)重、借不到車、還車樁滿等問題。

項(xiàng)目要求：①學(xué)生4人一組，閱讀整理相關(guān)文字和表格數(shù)據(jù)資料；②對(duì)資料進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)該市公共自行車使用中存在的問題，為二期工程建設(shè)提出合理化建議；③將分析結(jié)果以分析報(bào)告的形式提交。

2.項(xiàng)目規(guī)劃和實(shí)施

規(guī)劃環(huán)節(jié)，各項(xiàng)目小組應(yīng)根據(jù)項(xiàng)目進(jìn)行需求分析，了解項(xiàng)目的目標(biāo)和存在的問題，形成項(xiàng)目的實(shí)施方案。實(shí)施環(huán)節(jié)則需要小組成員分工合作共同完成項(xiàng)目要求，達(dá)成目標(biāo)。與傳統(tǒng)教學(xué)相比，這兩個(gè)環(huán)節(jié)均強(qiáng)調(diào)以學(xué)習(xí)者為中心，注重學(xué)生在項(xiàng)目規(guī)劃和實(shí)施過程中應(yīng)用知識(shí)，而非接受知識(shí)的系統(tǒng)傳授。這就給教師的課堂設(shè)計(jì)帶來了困難，一方面要遵循項(xiàng)目學(xué)習(xí)的自主學(xué)習(xí)要求，另一方面要保證學(xué)生知識(shí)建構(gòu)的完整性。這也就是項(xiàng)目活動(dòng)實(shí)施和知識(shí)學(xué)習(xí)雙主線設(shè)計(jì)提出的初衷。

3.項(xiàng)目評(píng)價(jià)與交流

項(xiàng)目學(xué)習(xí)的目的是避免單純關(guān)注學(xué)生知識(shí)獲得的局面，全面提升學(xué)生信息素養(yǎng)，使學(xué)生真正地完成“真學(xué)習(xí)”。因此，評(píng)價(jià)應(yīng)貫穿學(xué)習(xí)的全過程，不僅要關(guān)注學(xué)生學(xué)習(xí)的最終結(jié)果，還需關(guān)注學(xué)生學(xué)習(xí)過程、實(shí)踐能力、創(chuàng)新精神、合作意識(shí)以及態(tài)度和習(xí)慣等綜合素質(zhì)。

項(xiàng)目活動(dòng)評(píng)價(jià)可以采用的方法多種多樣。依據(jù)項(xiàng)目活動(dòng)的實(shí)際內(nèi)容和設(shè)定的預(yù)期目標(biāo)，可選擇不同的評(píng)價(jià)手段，如筆試、作品評(píng)價(jià)、成果展示、評(píng)價(jià)量規(guī)、項(xiàng)目規(guī)劃成果報(bào)告書、訪談、課堂觀察等。表2是公共自行車項(xiàng)目的評(píng)價(jià)量規(guī)表。

項(xiàng)目和知識(shí)的雙主線設(shè)計(jì)

項(xiàng)目的實(shí)施和知識(shí)體系的建立并不是兩件獨(dú)立的事情。項(xiàng)目的實(shí)施需要知識(shí)基礎(chǔ)，知識(shí)需要在項(xiàng)目中應(yīng)用，因此以項(xiàng)目學(xué)習(xí)為主體方案，在項(xiàng)目規(guī)劃和實(shí)施環(huán)節(jié)嵌入知識(shí)的學(xué)習(xí)成為有效的途徑之一?！稊?shù)據(jù)分析與表達(dá)》進(jìn)行了3課時(shí)的雙主線教學(xué)整體設(shè)計(jì)，具體見圖2。

首先教師提出關(guān)于公共自行車的項(xiàng)目任務(wù)，學(xué)習(xí)小組基于以往的學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)，理解項(xiàng)目任務(wù)，進(jìn)行項(xiàng)目規(guī)劃，初步進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。由于學(xué)生缺乏系統(tǒng)的數(shù)據(jù)分析知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，分析結(jié)果往往單一而且缺乏深度。然后教師以“小明和媽媽乘車體驗(yàn)”引導(dǎo)學(xué)生理解數(shù)據(jù)分析和可視化表達(dá)的基本方法。此處沒有用項(xiàng)目中的數(shù)據(jù)，是避免學(xué)生在項(xiàng)目實(shí)施中模仿分析結(jié)果范例，造成項(xiàng)目學(xué)習(xí)目標(biāo)達(dá)成度降低。接下來重新轉(zhuǎn)入項(xiàng)目實(shí)施環(huán)節(jié)，學(xué)生利用習(xí)得的理論知識(shí)指導(dǎo)分析結(jié)論的得出。結(jié)論得出后，教師將通過案例分析指導(dǎo)學(xué)生了解數(shù)據(jù)分析報(bào)告的構(gòu)成，并應(yīng)用項(xiàng)目學(xué)習(xí)結(jié)果——某市公共自行車使用情況調(diào)查分析報(bào)告。最后進(jìn)行項(xiàng)目評(píng)價(jià)交流。

在項(xiàng)目中保證知識(shí)體系的完整有多種方法，例如，可以采用微課教學(xué)幫助學(xué)生在項(xiàng)目實(shí)施中進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，或者在項(xiàng)目實(shí)施之前進(jìn)行集中教學(xué)，或者以項(xiàng)目任務(wù)為引導(dǎo)帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行全過程模仿。在本案例中，教師采用項(xiàng)目實(shí)施和知識(shí)教學(xué)相互穿插的方式，而且以非項(xiàng)目案例作為知識(shí)線索，對(duì)學(xué)生要求較高。實(shí)際效果顯示，學(xué)生的思維活躍度很高，分析報(bào)告的結(jié)果豐富多彩，教學(xué)效果良好。