數(shù)據(jù)表格處理單元 開展項目化學(xué)習(xí)的實踐與思考

袁靜

摘要：在信息科技教學(xué)中，部分教師只強調(diào)知識的簡單記憶和操作技能的反復(fù)訓(xùn)練，而忽視運用能力，導(dǎo)致學(xué)生信息素養(yǎng)意識淡薄，高階思維缺失。因此，作者嘗試在數(shù)據(jù)表格處理單元融入項目化學(xué)習(xí)，提升學(xué)生思維品質(zhì)，培育學(xué)生信息素養(yǎng)，助力初中信息科技課堂學(xué)習(xí)方式的變革。

關(guān)鍵詞：數(shù)據(jù)表格處理;項目化學(xué)習(xí);思維品質(zhì)

中圖分類號：G434? 文獻標識碼：A? 論文編號：1674-2117（2022）10-0036-04

項目化學(xué)習(xí)是一種新的學(xué)習(xí)方式，它是把學(xué)習(xí)置于復(fù)雜的、有意義的、真實的問題情境中，通過讓學(xué)生合作解決真實的問題，來學(xué)習(xí)隱含于問題背后的科學(xué)知識，形成問題解決的技能，并發(fā)展自主學(xué)習(xí)能力的一種教學(xué)模式。初中信息科技學(xué)科以學(xué)生解決生活與學(xué)習(xí)中的真實問題為核心，課程實施強調(diào)實踐體驗與協(xié)作探究，采用“以項目活動帶動學(xué)習(xí)”的策略，凸現(xiàn)以項目活動為特點的課程實施?？梢婍椖炕瘜W(xué)習(xí)與信息科技學(xué)科特質(zhì)相契合，都是以問題解決為載體，將知識學(xué)習(xí)與認知發(fā)展融于問題解決過程中。因此，筆者在初中信息科技學(xué)科教學(xué)中，在學(xué)習(xí)基礎(chǔ)知識和技能的基礎(chǔ)上，嘗試重組和規(guī)劃設(shè)計數(shù)據(jù)表格處理單元的教學(xué)內(nèi)容，開展了“我國近幾年的空氣質(zhì)量是變好了還是變壞了”的項目活動。

● 項目介紹

近年來，空氣污染問題逐漸成為最為嚴重的城市環(huán)境污染問題，得到全社會的廣泛關(guān)注，我國對環(huán)境污染的治理一直不曾間斷過。學(xué)生作為一名空氣質(zhì)量分析師，如何判斷近幾年我國的空氣質(zhì)量是變好還是變壞了？針對驅(qū)動問題，學(xué)生以小組為單位，梳理問題清單，進行任務(wù)拆解。結(jié)合分析師的身份，借助網(wǎng)絡(luò)和科學(xué)課本，整理并完成作為一名空氣質(zhì)量分析師需要了解哪些空氣質(zhì)量的相關(guān)知識并自主學(xué)習(xí)。根據(jù)須知列表，制訂項目計劃并分工。挑選代表省市，進行數(shù)據(jù)信息搜集，運用計算、排序及篩選等功能對數(shù)據(jù)進行加工處理，追蹤近幾年空氣質(zhì)量指標的相關(guān)數(shù)據(jù)，經(jīng)過提取、重組，創(chuàng)建符合自己想法的新數(shù)據(jù)表格，選擇符合需要的圖表類型，制作要素完整的數(shù)據(jù)圖表，將數(shù)據(jù)可視化呈現(xiàn)，并用圖表分析數(shù)據(jù)，從地理位置與時間跨度等角度進行數(shù)據(jù)分析，了解影響空氣質(zhì)量的要素（氣候、城市發(fā)展、環(huán)境治理、地形等），呼吁更多的人關(guān)注空氣污染與人類健康的關(guān)系，培養(yǎng)防治空氣污染的意識。

● 實踐過程

在前期準備的基礎(chǔ)上，項目化學(xué)習(xí)在具體實施過程中主要遵循如下頁表1所示的流程。筆者一般會通過一個驅(qū)動性問題開始項目。例如，作為一名空氣質(zhì)量分析師，如何判斷我國近幾年的空氣質(zhì)量是變好了還是變壞了？這個問題兼具知識性與真實性，是溝通學(xué)生學(xué)習(xí)興趣與真實世界的知識之間的橋梁，它賦予項目實際的意義，對學(xué)生的學(xué)習(xí)活動起到推波助瀾的作用。

1.以終為始，多角度任務(wù)拆解

結(jié)合驅(qū)動性問題，以終為始，進行逆向設(shè)計。在該項目中，作為空氣質(zhì)量分析師，要判斷空氣質(zhì)量變化情況，我們需要做些什么？筆者介紹5W1H分析法，引導(dǎo)學(xué)生進行問題拆解。為了從一開始就強化團隊合作意識，筆者一般會采取Think-Pair-Share的方式，各組員先獨立思考，頭腦風(fēng)暴，羅列問題，然后組內(nèi)交流討論，匯總并優(yōu)化，再全班分享、共同梳理。在巡視過程中，筆者及時記錄一些有思維深度的問題以及個別小組想到的關(guān)鍵問題，為高質(zhì)量的班級分享做準備。例如，因空氣質(zhì)量問題而死亡、患病的案例;空氣質(zhì)量的評價標準;選取有代表性的城市（從地理位置、工業(yè)發(fā)展程度篩選不同城市），在固定的時間進行對比;查詢近5～10年部分有代表性城市的空氣質(zhì)量情況、調(diào)查所選城市平均空氣質(zhì)量狀況，空氣質(zhì)量變化趨勢和排名;使用Excel進行匯總、統(tǒng)計與對比，匯總結(jié)果，制成報告;分析影響空氣質(zhì)量的原因;思考如何避免污染源且不影響城市的發(fā)展，提出市民可以接受的建議。

這些問題從多角度進行思考，其中涉及空氣污染的危害、空氣質(zhì)量的相關(guān)知識、如何確定研究對象、影響空氣質(zhì)量的原因，以及分析工具、分析什么和最終成果等。

優(yōu)化后的問題清單其實就是解決驅(qū)動問題的一份項目計劃，指引著后續(xù)項目的實踐過程。筆者設(shè)計“想知—須知”表格（如表2），引導(dǎo)學(xué)生細化空氣質(zhì)量相關(guān)知識的問題，如空氣中的主要污染物、什么是AQI、空氣污染指數(shù)標準、空氣污染物的危害等。通過這些知識內(nèi)容的資料搜集，鞏固搜索引擎的使用方法，并提醒學(xué)生關(guān)注資料來源，強化信息科學(xué)性的意識。同時，結(jié)合問題清單和“想知—須知”列表，制訂項目計劃，明確分工。

2.需求驅(qū)動，通過問題解決建構(gòu)知識

各組從地理位置、經(jīng)濟發(fā)展、人口數(shù)量等角度選擇代表性的省市作為研究對象，學(xué)生需要收集數(shù)據(jù)進行分析，故引出Excel數(shù)據(jù)表格的學(xué)習(xí)。學(xué)生通過閱讀書本和幫助文件，熟悉界面，掌握數(shù)據(jù)的錄入、單元格合并以及編輯等常用操作，為后續(xù)數(shù)據(jù)收集、建模和分析做準備。

在學(xué)生上網(wǎng)查找相關(guān)數(shù)據(jù)時，教師提供中國環(huán)境監(jiān)測總站、全國天氣網(wǎng)等官方網(wǎng)站給學(xué)生做參考，不斷強化學(xué)生在數(shù)據(jù)信息準確性方面的意識。面對網(wǎng)站上龐大的數(shù)據(jù)量，各組考慮使用月平均值、年平均值來分析，筆者準備公式法和函數(shù)法的微課，供學(xué)生在數(shù)據(jù)分析時使用。有小組想要統(tǒng)計、對比近三年北上廣三個城市的空氣優(yōu)良天數(shù)，也有小組想要看到空氣質(zhì)量的變化趨勢，筆者提供排序、篩選和數(shù)據(jù)圖示化的幫助文件，并邀請學(xué)生對所學(xué)的技能進行展示，引導(dǎo)其他小組思考是否可以運用到自己的分析中，進一步優(yōu)化本組的問題清單。

所有的數(shù)據(jù)表格都是學(xué)生自己生成，而不是教師提供的標準數(shù)據(jù)表格，學(xué)生在創(chuàng)建表格、錄入數(shù)據(jù)的親身實踐過程中真正體會到數(shù)據(jù)表格特征的重要性。

3.評價導(dǎo)向，多角度反思迭代

學(xué)生將所學(xué)內(nèi)容制作成可見的成果，展現(xiàn)對探究問題的回答。筆者和學(xué)生共同探討項目成果的評價量規(guī)，達成一致意見，即該項目的評價不能只聚焦于成果的評價，項目計劃的制訂、知識技能的學(xué)習(xí)、小組研究過程中的合作、上臺分享的效果以及復(fù)盤反思后的修改和感想都應(yīng)該納入評價的內(nèi)容中。

項目成果的評價量規(guī)主要從技術(shù)、內(nèi)容、表達和合作四個角度展開。內(nèi)容板塊再細化為結(jié)構(gòu)、資料收集、數(shù)據(jù)分析、結(jié)論。其中，數(shù)據(jù)分析和結(jié)論是該項目的核心內(nèi)容：能根據(jù)研究需求，選擇合適的數(shù)據(jù)，追蹤近幾年空氣質(zhì)量指標的相關(guān)數(shù)據(jù)，經(jīng)過提取、重組，創(chuàng)建符合自己想法的新數(shù)據(jù)表格，運用計算、排序及篩選等功能對數(shù)據(jù)進行加工處理，選擇合適的圖表類型，制作要素完整的數(shù)據(jù)圖表并分析數(shù)據(jù)，能借助科學(xué)的網(wǎng)絡(luò)資料證實自己的猜測、論證觀點。組間模擬交流，盡可能將話語權(quán)交給學(xué)生，交給團隊，允許學(xué)生自由地表達觀點和感受，再根據(jù)評價量規(guī)優(yōu)化小組作品。

復(fù)盤反思是項目化學(xué)習(xí)中的一個重要部分。筆者帶著學(xué)生回顧最初的問題清單，看看已經(jīng)回應(yīng)了哪些問題，又產(chǎn)生了哪些問題。在最終公開展示后，帶著學(xué)生復(fù)盤整個項目歷程，借助“點贊墻”反思個人表現(xiàn)、團隊表現(xiàn)以及下一個項目期待做得更好的地方等。

● 研究結(jié)論與思考

對比在“數(shù)據(jù)表格處理”領(lǐng)域分別實施項目化學(xué)習(xí)與常規(guī)教學(xué)的實際效果，筆者認為，學(xué)科項目化學(xué)習(xí)具有以下三點優(yōu)勢。

1.任務(wù)拆解，優(yōu)化思維方式

項目化學(xué)習(xí)用具有挑戰(zhàn)性的問題創(chuàng)造高階思維的情境和學(xué)習(xí)的內(nèi)動力。為了解決驅(qū)動問題，學(xué)生列出一系列待解決、待學(xué)習(xí)的問題清單。這份清單將指導(dǎo)學(xué)生后續(xù)的知識構(gòu)建和深度探究，在項目完成的過程中還可以不斷修改、增加新的問題。

問題梳理的過程其實就是任務(wù)拆解以及計劃制訂的準備過程，對于學(xué)生而言，一個項目的任務(wù)可能過大，在教師的引導(dǎo)下，可將一個項目的總?cè)蝿?wù)拆解成一個個具體的實踐小任務(wù)或問題鏈，以便更好地開展項目化學(xué)習(xí)。分解任務(wù)的過程，就是思維培養(yǎng)的過程。在分析問題、思考問題的過程中，學(xué)生將信息意識、計算思維等學(xué)科核心素養(yǎng)內(nèi)化為自身能力。然后學(xué)生根據(jù)問題清單，制訂項目計劃。

2.主動構(gòu)建，鼓勵深度學(xué)習(xí)

知識構(gòu)建是項目導(dǎo)向下初中信息科技教學(xué)的關(guān)鍵階段，也是學(xué)生知識、技能與實踐能力提升的階段。學(xué)生帶著需要探究的問題，學(xué)習(xí)相關(guān)知識與技能，建構(gòu)對問題的理解，探究解決問題的方法。通過項目化學(xué)習(xí)，每個學(xué)生都有相應(yīng)的任務(wù)需求，結(jié)合前期計劃的制訂，明確自己要完成的任務(wù)有哪些，以及完成這一系列任務(wù)需要哪些技能，從而明確所需的信息技術(shù)，感受學(xué)以致用。這與以往的教學(xué)讓學(xué)生覺得只是為了完成任務(wù)而學(xué)習(xí)、只在課堂上能夠使用這些技能、學(xué)與用完全脫節(jié)是完全不同的。

項目化學(xué)習(xí)理念下的課堂教學(xué)不是聚焦于一個個獨立的技能操作，而是整體化、系統(tǒng)化地把握知識之間的聯(lián)系，從而幫助學(xué)生體驗數(shù)據(jù)分析的真實過程。

3.過程評價，培養(yǎng)多維反思意識

在學(xué)生將基于項目的作品制作出來后，教師應(yīng)組織學(xué)生對自己和他人的作品進行鑒賞和評析。由于教學(xué)模式的變化，教學(xué)評價方式也必須做出相應(yīng)的調(diào)整，利用過程性評價對學(xué)生的學(xué)習(xí)過程進行全面的分析、評判和總結(jié)，使教學(xué)過程和評價過程相輔相成。

通過項目進度監(jiān)控以及責(zé)任到人的任務(wù)分工，每個學(xué)生各司其職，共同為自己的項目制品貢獻力量。由于學(xué)生既是項目的執(zhí)行者又是過程和結(jié)果的評判者，所以學(xué)生參與評價的積極性很高，并對在項目進行過程中發(fā)現(xiàn)的問題、解決問題的方法和得到的經(jīng)驗教訓(xùn)有較深刻的認識。在過程性評價結(jié)束后，教師還應(yīng)該留一些時間讓學(xué)生修改作品，使他們的知識和技能得到進一步的鞏固和提高，這才是評價反思的重要意義。

在初中信息科技課堂實踐項目化學(xué)習(xí)中，從項目啟動到最終反思，學(xué)生都在進行深度探究，從關(guān)注操作技能的“技術(shù)”層面進入到關(guān)注致用明理的“思維品質(zhì)”層面。

與常規(guī)教學(xué)相比，項目化學(xué)習(xí)更能切實提升學(xué)生的信息素養(yǎng)（如表3）。但在實踐過程中必須注意以下兩點：①需要合理選擇項目內(nèi)容。教師必須明白項目化學(xué)習(xí)不能將項目本身脫離教學(xué)之外，不能因為要有項目化學(xué)習(xí)而項目化，那樣將會走形式化教學(xué)的錯誤路線，導(dǎo)致教學(xué)效率下降，影響學(xué)生學(xué)習(xí)信息科技課程的效率。②信息科技課程的標準課時可能無法滿足一個完整的項目化學(xué)習(xí)設(shè)計，所以建議課程融合，可以將項目啟動、計劃制訂等環(huán)節(jié)安排在探究課上，知識建構(gòu)板塊在信息科技課中進行，這樣也能讓學(xué)生很好地感受技術(shù)服務(wù)生活的價值。

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