指向核心素養(yǎng)的初中信息科技大單元實踐研究

在新課標背景下，如何探索現(xiàn)有課程內(nèi)容的基礎上培養(yǎng)學生的核心素養(yǎng)，成為信息科技課堂教學的關鍵要素。本文以魯教版《信息技術》第4冊《數(shù)據(jù)處理與分析》為例從大單元教學的視角出發(fā)，探討如何有效實施信息科技課程教學，旨在提升初中信息科技課堂的教學效率與質量，從而保障教育教學的高質量發(fā)展和推進。

一、提煉與邏輯主線相關聯(lián)的單元學科大概念

新課標中，信息科技課程圍繞六條邏輯主線展開，分別是數(shù)據(jù)、算法、網(wǎng)絡、信息處理、信息安全、人工智能。從課程內(nèi)容角度來看，本單元主要圍繞“數(shù)據(jù)”這條邏輯主線展開，涉及的核心概念主要有數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)加工、數(shù)據(jù)分析等。

“數(shù)據(jù)”這條邏輯主線在課標中的要求是：數(shù)據(jù)來源的可靠性——數(shù)據(jù)的組織與呈現(xiàn)——數(shù)據(jù)對現(xiàn)代社會的意義。本單元的數(shù)據(jù)以表格形式進行有序組織，并通過圖表進行直觀呈現(xiàn)，以便于學生可以充分理解。此外，我們還借助其他信息科技手段對數(shù)據(jù)進行深入分析，進一步挖掘其潛在價值元素，使數(shù)據(jù)更具有可視性和指導意義。

二、遵從單元設計的望遠鏡思維和放大鏡思維

望遠鏡思維實質上是一種“向外拓展”的思維方式。它要求我們深入探究單元之間的內(nèi)在聯(lián)系，不僅關注單元與學科之間的關聯(lián)，還需跨越學科的界限，尋找單元與跨學科領域的交融點，并進一步將所學與現(xiàn)實世界緊密相連。通過這種更高層次的大概念引導，我們得以實現(xiàn)深度學習的目標。學生可以觀察變量之間的函數(shù)關系，根據(jù)概念、假設等進行演繹推理并得出結論；學生在數(shù)學課中已經(jīng)學習過利用條形圖、折線圖、餅圖等圖表分析數(shù)據(jù)，這為本單元學習利用電子表格采集、存儲、加工、分析數(shù)據(jù)奠定了基礎。

放大鏡思維，即“向內(nèi)深挖”的思維方式，使教師能夠借助單元概念地圖，精準定位到關鍵的大概念和核心問題。在此基礎上，能夠有條不紊地規(guī)劃單元的結構和序列，從而全面把握單元設計的各個環(huán)節(jié)和步驟。這種思維方式不僅有助于教師深入理解教學內(nèi)容，還能提升他們在教學設計上的專業(yè)性和系統(tǒng)性。本單元以“從鳥類數(shù)據(jù)看黃河口生態(tài)變化”為主題，通過采集、加工和分析黃河口鳥的種類和數(shù)量變化等相關數(shù)據(jù)，研究黃河口生態(tài)環(huán)境的變化，構建起邏輯關聯(lián)的“數(shù)據(jù)處理與分析”單元的結構化知識體系。

三、明確課程育人元素，落實“立德樹人”根本任務

本單元圍繞“從鳥類數(shù)據(jù)看黃河口生態(tài)變化”這一真實項目主題，引導學生學會面對復雜多樣的真實問題，運用計算思維的方法進行抽象和分解，形成問題研究活動方案；通過走訪、調(diào)查、研學等方式，采集黃河口鳥的種類及數(shù)量的變化數(shù)據(jù)，培養(yǎng)學生的信息意識；通過對采集的數(shù)據(jù)進行處理與分析，發(fā)展學生的計算思維，提高學生的數(shù)字化學習與創(chuàng)新能力，領會“綠水青山就是金山銀山”的生態(tài)可持續(xù)發(fā)展理念，樹立建設人與自然和諧共生美好家園的強烈社會責任感。

四、以學情為基石，進行大單元設計的構思與規(guī)劃

縱觀初中二年級學生的學習經(jīng)歷，這是第一次嘗試使用電子表格軟件進行數(shù)據(jù)處理與分析。學生需要面對真實而復雜的問題情景，在討論分析的基礎上，制定出切實可行的活動研究方案，再通過調(diào)查、走訪、實地研學等活動采集數(shù)據(jù)，對學生來說具有一定的現(xiàn)實難度，這是本單元學習需要突破的第一個學習難點；對采集到的數(shù)據(jù)，分門別類地設計、規(guī)劃表格結構，在電子表格中錄入多種類型數(shù)據(jù)，是第二個學習難點；對數(shù)據(jù)按需進行加工處理和分析，得出研究結論是第三個學習難點。

五、聚焦核心知識、必備能力及核心素養(yǎng)的單元教學目標

1.通過多種途徑收集關于黃河口鳥的種類及數(shù)量的信息，提升對信息的敏感度及對信息價值的判斷力，形成信息意識。

2.根據(jù)研究需要利用電子表格軟件（WPS表格）設計并規(guī)劃表格結構，錄入并存儲不同類型數(shù)據(jù)，發(fā)展計算思維能力及數(shù)字化學習與創(chuàng)新能力。

3.通過分門別類地對鳥類及其他相關數(shù)據(jù)進行計算與分析，掌握利用電子表格軟件進行數(shù)據(jù)加工與分析的基本方法（公式、函數(shù)、排序、篩選、圖表），并能靈活遷移運用解決其他問題，提升計算思維能力及數(shù)字化學習與創(chuàng)新能力。

4.通過研究黃河口鳥類數(shù)據(jù)與生態(tài)變化的關系，理解并認同其背后蘊含的人與自然和諧共生的生態(tài)化可持續(xù)發(fā)展理念，為家鄉(xiāng)正在建設成為“黃河口國家公園”而自豪，領悟青少年在實現(xiàn)家鄉(xiāng)振興和中華民族偉大復興征程中應承擔的社會責任。

六、科學合理安排教學內(nèi)容，落實大單元教學目標

為了更有效地實施大單元教學目標，在原有內(nèi)容不刪減的基礎上，我們對原有內(nèi)容進行了重新整合與編排，精心設計了三個子項目和一個單元主題活動。

子項目一。

第1課時：項目設計和數(shù)據(jù)采集。

任務1：規(guī)劃研究內(nèi)容，設計數(shù)據(jù)采集方案，設計相應的數(shù)據(jù)統(tǒng)計表的表格結構。任務2：建立電子表格并錄入采集的數(shù)據(jù)。

第2課時：數(shù)據(jù)整理和表格編輯。

任務1：修改電子表格中的數(shù)據(jù)。任務2：調(diào)整表格結構，編輯并美化表格。

子項目二。

第3課時：數(shù)據(jù)加工。

任務1：利用公式計算黃河入?？趪冶Ｗo鳥類歷年鳥類總和（公式的相對引用）。任務2：計算每月鳥的數(shù)量與適合觀鳥數(shù)的差值（公式的絕對引用）。

第4課時：使用函數(shù)效率高。

任務1：計算各年份所有鳥的種類之和，統(tǒng)計各年份中不同保護鳥類的最高數(shù)量、最低數(shù)量與平均數(shù)量（四種常用函數(shù)）。任務2：統(tǒng)計各月鳥類是否超平均（IF條件函數(shù)）。任務3：統(tǒng)計共有幾個月鳥類數(shù)量超平均值（COUNTIF函數(shù)）。

子項目三。

第5課時：數(shù)據(jù)分析與數(shù)據(jù)排序與篩選。

任務1：領隊選拔，“綜合得分”最高者當選（單關鍵字排序）。任務2：選拔觀鳥數(shù)據(jù)記錄員。

第6課時：圖表數(shù)據(jù)更新。

任務1：了解圖表的種類及特點。任務2：創(chuàng)建合適的圖表，直觀呈現(xiàn)東營市市鳥“東方白鸛”近20年來的數(shù)量對比情況。

單元主題：黃河口濕地。

任務1：制定活動方案，活動探秘。任務2：收集黃河口濕地的相關數(shù)據(jù)。任務3：數(shù)據(jù)的加工與分析。任務4：撰寫研究報告并分享。

（作者單位：山東省東營市教育科學研究院）