“數(shù)據(jù)管理與分析”模塊“數(shù)據(jù)分析”單元教學(xué)建議

“數(shù)據(jù)管理與分析”模塊“數(shù)據(jù)分析”單元教學(xué)建議馬育紅孔慶巖●理清核心概念，注重構(gòu)建學(xué)科知識(shí)體系本單元教學(xué)以數(shù)據(jù)分析為核心，涉及數(shù)據(jù)分析方法、數(shù)據(jù)分析工具、數(shù)據(jù)挖掘、數(shù)據(jù)可視化等一系列的概念、方法，教師應(yīng)全面梳理相關(guān)概念，構(gòu)建教學(xué)內(nèi)容的知識(shí)框架，結(jié)合前面章節(jié)的學(xué)習(xí)成果，根據(jù)學(xué)生學(xué)業(yè)基礎(chǔ)及學(xué)習(xí)特點(diǎn)等實(shí)際情況，選擇典型案例，組織教學(xué)。結(jié)合課標(biāo)與教材，筆者梳理出數(shù)據(jù)分析相關(guān)概念，如下頁(yè)表1所示。根據(jù)以上要求，數(shù)據(jù)分析部分的教學(xué)應(yīng)通過(guò)實(shí)際案例項(xiàng)目，了解數(shù)據(jù)分析的內(nèi)涵與數(shù)據(jù)分析技術(shù)的新發(fā)展，選擇恰當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)分析工具，使用科學(xué)有效的數(shù)據(jù)分析方法對(duì)收集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分類整理，轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)所承載的信息，提取與發(fā)現(xiàn)其中有價(jià)值的信息。選擇適合的展示方式，將數(shù)據(jù)分析結(jié)果進(jìn)行可視化展示，在撰寫完整的數(shù)據(jù)分析報(bào)告的活動(dòng)中體驗(yàn)數(shù)據(jù)分析的過(guò)程與方法，認(rèn)識(shí)數(shù)據(jù)挖掘?qū)π畔⑸鐣?huì)問題解決和科學(xué)決策的重要意義，深入理解數(shù)據(jù)、算法、信息系統(tǒng)和信息社會(huì)等學(xué)科大概念。本模塊的教學(xué)要幫助學(xué)生在數(shù)據(jù)分析部分內(nèi)容的學(xué)習(xí)過(guò)程中，提升自身學(xué)科核心素養(yǎng);通過(guò)認(rèn)識(shí)數(shù)據(jù)分析對(duì)獲取有價(jià)值信息、形成正確決策的作用和意義，增強(qiáng)信息意識(shí);掌握適當(dāng)?shù)姆椒ㄌ崛?shù)據(jù)，選用正確的數(shù)據(jù)分析方法和工具，在分析和解釋數(shù)據(jù)的過(guò)程中，發(fā)展計(jì)算思維;探究數(shù)據(jù)分析技術(shù)的新發(fā)展，利用數(shù)據(jù)分析技術(shù)協(xié)作解決學(xué)習(xí)中的實(shí)際問題，創(chuàng)意問題解決策略，在反思與完善學(xué)習(xí)成果的過(guò)程中培養(yǎng)數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新能力。對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行合適的分析與可視化處理，提高數(shù)據(jù)的辨識(shí)度，在滿足受眾需求的過(guò)程中樹立正確的信息社會(huì)價(jià)值觀和責(zé)任感，培養(yǎng)信息社會(huì)責(zé)任?！癜盐枕?xiàng)目學(xué)習(xí)本質(zhì)，以項(xiàng)目推進(jìn)課堂教學(xué)項(xiàng)目學(xué)習(xí)在很大程度上還原了學(xué)習(xí)的本質(zhì)，這種基于真實(shí)情境的學(xué)習(xí)能夠促進(jìn)學(xué)生對(duì)信息問題的敏感性、對(duì)知識(shí)學(xué)習(xí)的掌控力、對(duì)問題求解的思考力的發(fā)展。在項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中，各種能力的綜合也促進(jìn)了學(xué)生信息技術(shù)學(xué)科核心素養(yǎng)的形成。筆者從課堂項(xiàng)目教學(xué)實(shí)施方面提出幾點(diǎn)建議。1.優(yōu)化設(shè)計(jì)項(xiàng)目學(xué)習(xí)主題人教-中圖版教材共分四個(gè)單元，每個(gè)單元使用了不同的項(xiàng)目主題，本單元是本教材最后一個(gè)單元，其項(xiàng)目主題是“數(shù)據(jù)分析知天氣”，但筆者認(rèn)為本單元的學(xué)習(xí)是前面各單元的綜合運(yùn)用，是學(xué)習(xí)成果的呈現(xiàn)，在進(jìn)行數(shù)據(jù)分析時(shí)可以讓學(xué)生有更多的項(xiàng)目主題選擇。在項(xiàng)目主題選擇上可以延續(xù)“需要分析與數(shù)據(jù)采集”單元的“交通數(shù)據(jù)見發(fā)展”，也可以延續(xù)“數(shù)據(jù)管理”單元的“數(shù)據(jù)管理助規(guī)劃”進(jìn)行最后的數(shù)據(jù)分析，還可以選擇新的項(xiàng)目主題。2.項(xiàng)目范例，引領(lǐng)學(xué)生開展項(xiàng)目活動(dòng)項(xiàng)目范例的運(yùn)用，能夠引導(dǎo)學(xué)生順利開展項(xiàng)目學(xué)習(xí)。項(xiàng)目范例一般包括項(xiàng)目主題、項(xiàng)目背景、項(xiàng)目目標(biāo)、項(xiàng)目要求、項(xiàng)目成果等，如下頁(yè)圖所示（以“數(shù)據(jù)分析知天氣”）。3.多元評(píng)價(jià)保證項(xiàng)目活動(dòng)質(zhì)量●提供豐富資源，開展深度學(xué)習(xí)本單元內(nèi)容較多，涉及范圍較廣，也非常重要。教師應(yīng)提供豐富的學(xué)習(xí)資源作為支撐，便于學(xué)生開展數(shù)字化學(xué)習(xí)，進(jìn)而推進(jìn)深度學(xué)習(xí)。例如，根據(jù)學(xué)校自身情況，搭建針對(duì)學(xué)生開展網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)與交流、完成項(xiàng)目所需的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，編程平臺(tái)、數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)、數(shù)據(jù)分析軟件等學(xué)習(xí)工具，提供項(xiàng)目學(xué)習(xí)范例，項(xiàng)目活動(dòng)日志保存有天氣數(shù)據(jù)的文件、數(shù)據(jù)清洗程序半成品等原始素材，案例相關(guān)素材，Python編程資料、拓展閱讀資料，幫助文檔等。引導(dǎo)學(xué)生開展深度學(xué)習(xí)。例如，針對(duì)“常用的數(shù)據(jù)分析方法”教學(xué)，教師可以提供案例、相應(yīng)數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)分析方法說(shuō)明等，還可以對(duì)學(xué)生進(jìn)行分組，每個(gè)小組指定實(shí)踐某種數(shù)據(jù)分析方法，并在全班對(duì)該數(shù)據(jù)分析方法的概念、特征、優(yōu)勢(shì)、應(yīng)用實(shí)例、程序?qū)崿F(xiàn)等進(jìn)行匯報(bào)、交流?！癜盐战滩拿}絡(luò)，合理安排單元內(nèi)容高中信息技術(shù)各版本教材對(duì)數(shù)據(jù)分析單元相關(guān)內(nèi)容的章節(jié)安排略有差別。在人教-中圖版教材中關(guān)于數(shù)據(jù)導(dǎo)入、導(dǎo)出，數(shù)據(jù)清洗的相關(guān)內(nèi)容在教材第二章“需求分析與數(shù)據(jù)采集”中涉及，本單元分為“數(shù)據(jù)分析的工具與方法”和“數(shù)據(jù)可視化與數(shù)據(jù)報(bào)告”兩個(gè)章節(jié)的內(nèi)容，建議8課時(shí)完成?；浗贪娼滩姆譃椤皵?shù)據(jù)分析概述”“數(shù)據(jù)處理”“描述性分析”“數(shù)據(jù)的可視化表達(dá)”四個(gè)章節(jié)的內(nèi)容，建議12課時(shí)完成。從整本教材編排來(lái)看差別不大，如上頁(yè)表2所示?！皵?shù)據(jù)分析”單元屬于選擇性必修課程，其內(nèi)容難度要求有明顯的增加，這給教師的教學(xué)設(shè)計(jì)和學(xué)生的學(xué)習(xí)帶來(lái)了更大的挑戰(zhàn)。教師在備課之前，一定要熟悉《課標(biāo)》和教材，以《課標(biāo)》為基礎(chǔ)，對(duì)每一章節(jié)的教學(xué)內(nèi)容與《課標(biāo)》的內(nèi)容要求、學(xué)業(yè)要求、學(xué)業(yè)質(zhì)量水平和學(xué)科核心素養(yǎng)水平進(jìn)行詳細(xì)梳理，根據(jù)本校實(shí)際條件和學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn)、能力水平，系統(tǒng)把握教學(xué)內(nèi)容，抓住章節(jié)的內(nèi)容特點(diǎn)，合理安排教學(xué)策略，設(shè)計(jì)相應(yīng)的項(xiàng)目學(xué)習(xí)活動(dòng)。項(xiàng)目主題：數(shù)據(jù)分析知天氣。項(xiàng)目目標(biāo)：本項(xiàng)目通過(guò)對(duì)收集到的某一地區(qū)一段時(shí)間內(nèi)的天氣數(shù)據(jù)（含空氣質(zhì)量指數(shù)）進(jìn)行分析，從大量看似雜亂無(wú)章的天氣數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)內(nèi)在規(guī)律和變化趨勢(shì)，從而挖掘數(shù)據(jù)背后的現(xiàn)象和一些有價(jià)值的事實(shí)依據(jù)。①查找并閱讀與“數(shù)據(jù)管理與分析的新技術(shù)”相關(guān)資料，了解“數(shù)據(jù)管理與分析”當(dāng)前出現(xiàn)的新技術(shù)以及學(xué)科面臨的挑戰(zhàn)。②根據(jù)要分析的問題，采用恰當(dāng)?shù)姆治龇椒▽?duì)數(shù)