大數據時代用計算思維讓數據說話

崔曉蓬

大數據時代：課例設計背景

在大數據時代，以“互聯網+”、大數據技術、人工智能、云計算等為核心的新一代信息技術手段正融入社會生活，也悄然改變著教育的發展。基于大數據構建一套促進學生個性發展的教育教學體系是學校發展的一種趨勢，變“一刀切”模式下的統一課堂教學為針對學生個性化發展的因材施教模式，可以培養出具有多樣性、個性化，團隊意識強，有國際視野的創新型綜合類人才。

筆者所在學校引進了云教學系統，學生人手一臺平板電腦用于課堂的學習，平板電腦自動存儲學生在學習過程中產生的各種數據。教師可以在服務器上獲取這些數據，精確地分析每位學生的學習習慣、個性特征，以及對知識體系的掌握情況等，從而對每個學生的不同情況給予精確的教學輔導，促進其個性化發展。

筆者開設的“美妙課堂”公開課——《表格數據的處理》，其整節課的教學設計正是基于大數據時代背景衍生出來的，通過展示圖片（如右圖）引入本節課，學生看了圖片后，思考幸福是什么。學生回答：“幸福就是擁有一個健康的體魄?！?h3>用計算思維：學會問題解決

計算思維是指運用計算機科學的基礎概念進行問題求解的過程，通過算法的思想（具有一定順序的操作步驟）來識別、分析解決問題的方案，從而形成適宜用計算機來處理問題的解決方法。計算思維類似于閱讀能力、寫作能力等，是大數據時代背景下學生學習解決問題的一種普通技能，每個人都應該學習和應用這種思維。其主要特征體現為抽象化和自動化，倡導應用計算機科學進行問題求解，而不是簡單的編程，它要求像計算機科學家一樣充分利用計算機強大的計算能力進行思維。

教學設計：體驗表格數據處理的魅力。

（1）組織數據，判斷一個人的胖瘦程度，建立全班學生的體質健康狀況表格，需要采集哪些數據呢？咨詢一下“度娘”，如何計算身體的質量，學生得出BMI指數。

BMI=體重（kg）/〔身高（m）×身高（m）〕

計算思維：可以將抽象的問題數據化，讓數據說話。將抽象的信息（一個人的胖瘦程度）用數據（BMI值）計算出來，可以讓學生一目了然，并將計算思維學習應用到生活和學習中。

根據云教學系統中體育教師提供的體質健康相關數據，導出全班學生的身高、體重等一系列數據，并分發給學生，讓學生觀看微視頻，復習Excel中的基本操作。

（2）計算BMI值，簡單介紹Excel中計算的方法（利用公式計算、利用函數計算、自動計算），本題只適用公式計算法=E2/（D2*D2），學有余力的學生可以嘗試=E2/D2/D2或者=E2/D2^2。

計算思維：尋找自動化的解決方案在Excel中實現。

（3）排序。

a.快速地找出誰的BMI值最高（快速排序）。

b.將性別設置為主要關鍵字，BMI值為次要關鍵字降序排序（一般排序）。

c.根據自己的需要進行自定義排序，參照課本第73頁。

（4）篩選，根據體重指數（BMI）單項評分表（如下表）找出肥胖人員名單。

拓展：如果要同時顯示肥胖和低體重人員名單應該怎么操作？（自定義篩選大于等于23.2或者小于等于16.4）

（5）分類匯總，分類匯總出男女生的BMI平均值。

注：分類匯總之前必須按照匯總字段對現有數據進行排序。

（6）拓展，用rank函數排序。

讓數據說話：學以致用

筆者利用表格數據加工的方式對社會和日常生活中的熱點問題進行了處理和分析，學生領會了表格數據加工的基本思想和方法，并將這種思想和方法延伸到課堂之外，用到學習和生活中。

通過這節課的學習，學生知道了表格是處理數據的常用而有效的工具，通過對表格數據的計算、排序、篩選和分類匯總等操作，可以了解到更多信息，對事物各方面有更深刻的認識。學生還領悟到，每個人都要有良好的飲食習慣，有一個健康的體魄。

教學反思

本節課有以下優點值得借鑒：生活中的課堂，課堂中的生活，把生活和課堂緊密聯系起來;知識、能力與情感并重;充分運用新課程的教學理念，遵循以學生為主體，從教師為主導的教學原則，借助微課資源，培養學生的動手操作能力;自主探究，在做中學，在“合作中學習”，培養學生的團隊合作精神;將計算思維的概念與方法滲透到課堂教學中，運用計算思維的方法求解問題，全面提升學生對計算思維的理解。

作為一名年輕的信息技術教師，筆者還需要不斷地學習有關計算思維、核心素養等最先進的理論知識，要在課堂教學的實踐中主動地多構建基于計算思維的課程內容，并將計算思維的理論與方法滲透到教學過程中，為培養學生的計算思維能力而努力。