張鈺

2017版高中信息技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)倡導(dǎo)項目教學(xué)，項目的來源必須基于（模仿）生產(chǎn)和生活的實際，且具有實際應(yīng)用價值；項目規(guī)模較大，通常需要多個課時完成；項目以實際需求為出發(fā)點，往往打破固有的知識體系。那么，如何在課堂教學(xué)中兼顧項目活動和知識兩個體系的完整，成為新形勢下有價值的研究課題。下面，我就以《數(shù)據(jù)分析與表達》一課為例談一談如何進行項目學(xué)習(xí)的活動與知識的雙主線設(shè)計。

知識主線的設(shè)計

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

學(xué)生基于生活經(jīng)驗和初中信息課的學(xué)習(xí)內(nèi)容，對數(shù)據(jù)分析有初步的認識。高中課程將提升學(xué)生對該部分知識系統(tǒng)的理解，形成對應(yīng)的知識鏈條，并強調(diào)數(shù)據(jù)分析能力的培養(yǎng)。據(jù)此，本課題的核心知識包含數(shù)據(jù)分析的基本方法、數(shù)據(jù)可視化表達的基本方法和數(shù)據(jù)分析報告的撰寫等。教學(xué)實施如下。

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），請同學(xué)們進行分析。

學(xué)生進行對比分析。部分學(xué)生可能會用圖表來進行對比分析，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行分析，驗證假設(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——對比分析和平均分析。

2.數(shù)據(jù)可視化表達

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比，更加直觀形象。同時通過圖表發(fā)現(xiàn)早高峰和晚高峰出現(xiàn)的時間，有利于發(fā)現(xiàn)事物的規(guī)律。我們將這種以圖形、圖像和動畫等方式更加直觀生動地呈現(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)律等的表達方式稱為數(shù)據(jù)可視化表達。數(shù)據(jù)可視化的應(yīng)用范圍很廣，如國家統(tǒng)計局公布分析結(jié)果，手機記錄健康數(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)分析報告撰寫

師：雖然圖表在表達數(shù)據(jù)分析結(jié)果時直觀形象，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)計報告》、范例《穿衣指數(shù)在本班范圍內(nèi)吻合度調(diào)查》。請討論數(shù)據(jù)分析報告需要包含哪些欄目。

生：數(shù)據(jù)分析報告中包含數(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。

項目活動的主線設(shè)計

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

1.項目任務(wù)布置

由于項目的來源通?；谡鎸嵡榫?，因此項目任務(wù)具有真實性、價值性和復(fù)雜性等特點。然而考慮到高中學(xué)生的生活經(jīng)驗和知識儲備，項目任務(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”的學(xué)習(xí)目標(biāo)，項目任務(wù)設(shè)計如下。

項目主題：某市公共自行車使用情況調(diào)查分析報告。

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

項目要求：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對資料進行分析，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)果以分析報告的形式提交。

2.項目規(guī)劃和實施

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

3.項目評價與交流

項目學(xué)習(xí)的目的是避免單純關(guān)注學(xué)生知識獲得的局面，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，評價應(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、實踐能力、創(chuàng)新精神、合作意識以及態(tài)度和習(xí)慣等綜合素質(zhì)。

項目活動評價可以采用的方法多種多樣。依據(jù)項目活動的實際內(nèi)容和設(shè)定的預(yù)期目標(biāo)，可選擇不同的評價手段，如筆試、作品評價、成果展示、評價量規(guī)、項目規(guī)劃成果報告書、訪談、課堂觀察等。表2是公共自行車項目的評價量規(guī)表。

項目和知識的雙主線設(shè)計

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

首先教師提出關(guān)于公共自行車的項目任務(wù)，學(xué)習(xí)小組基于以往的學(xué)習(xí)經(jīng)驗，理解項目任務(wù)，進行項目規(guī)劃，初步進行數(shù)據(jù)分析。由于學(xué)生缺乏系統(tǒng)的數(shù)據(jù)分析知識和經(jīng)驗，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”引導(dǎo)學(xué)生理解數(shù)據(jù)分析和可視化表達的基本方法。此處沒有用項目中的數(shù)據(jù)，是避免學(xué)生在項目實施中模仿分析結(jié)果范例，造成項目學(xué)習(xí)目標(biāo)達成度降低。接下來重新轉(zhuǎn)入項目實施環(huán)節(jié)，學(xué)生利用習(xí)得的理論知識指導(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)分析報告的構(gòu)成，并應(yīng)用項目學(xué)習(xí)結(jié)果——某市公共自行車使用情況調(diào)查分析報告。最后進行項目評價交流。

在項目中保證知識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)生在項目實施中進行自主學(xué)習(xí)，或者在項目實施之前進行集中教學(xué)，或者以項目任務(wù)為引導(dǎo)帶領(lǐng)學(xué)生進行全過程模仿。在本案例中，教師采用項目實施和知識教學(xué)相互穿插的方式，而且以非項目案例作為知識線索，對學(xué)生要求較高。實際效果顯示，學(xué)生的思維活躍度很高，分析報告的結(jié)果豐富多彩，教學(xué)效果良好。