高中信息技術項目學習雙主線設計

張鈺

2017版高中信息技術課程標準倡導項目教學，項目的來源必須基于（模仿）生產和生活的實際，且具有實際應用價值；項目規模較大，通常需要多個課時完成；項目以實際需求為出發點，往往打破固有的知識體系。那么，如何在課堂教學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《數據分析與表達》一課為例談一談如何進行項目學習的活動與知識的雙主線設計。

知識主線的設計

《數據分析與表達》課題選自2017版課標的必修一《數據與計算》，具體的課程內容要求：①通過典型的應用實例，了解數據采集、分析和可視化表達的基本方法。②根據任務需求，選用恰當的軟件工具或平臺處理數據，完成分析報告，理解對數據進行保護的意義。

學生基于生活經驗和初中信息課的學習內容，對數據分析有初步的認識。高中課程將提升學生對該部分知識系統的理解，形成對應的知識鏈條，并強調數據分析能力的培養。據此，本課題的核心知識包含數據分析的基本方法、數據可視化表達的基本方法和數據分析報告的撰寫等。教學實施如下。

1.數據分析的基本方法

師：小明每天乘坐公交車往返于家和學校之間。他7∶00乘坐27路公交車去學校，17∶00左右放學回家。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？讓我們根據數據來說話。首先依據小明和媽媽的感受我們可以提出初步的假設。

生：假設小明乘坐的公交線路乘車人數大于媽媽乘坐的公交車。

師：收集相關的數據。由于乘車人數在不斷變化，怎么處理該問題？

生：求平均乘車人數。

師：給出乘車人數表（如表1），請同學們進行分析。

學生進行對比分析。部分學生可能會用圖表來進行對比分析，如圖1所示。

師：依據剛才的分析，得出什么樣的結論？

生：6∶00-19∶00，49路客流量>

27路客流量。早高峰一般出現于7∶00-9∶00和17∶00-19∶00。

師：根據分析目標提出假設，然后收集有關數據，選擇恰當的分析方法進行分析，驗證假設是否正確，繼而得出相應的結論。同學們剛才經歷了一個完整的數據分析過程。

小結：數據分析，數據分析的一般過程，數據分析的基本方法——對比分析和平均分析。

2.數據可視化表達

師：同學們用圖表展現小明和媽媽所乘車輛的客流量對比，更加直觀形象。同時通過圖表發現早高峰和晚高峰出現的時間，有利于發現事物的規律。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數據及數據分析結果，揭示數據之間的關系、趨勢和規律等的表達方式稱為數據可視化表達。數據可視化的應用范圍很廣，如國家統計局公布分析結果，手機記錄健康數據等。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。如需創建表現形式更為豐富或具有互動功能的圖表，可以借助專業性的工具，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律，用圖表說明。

學生完成圖表。

3.數據分析報告撰寫

師：雖然圖表在表達數據分析結果時直觀形象，但是單一的表現形式仍有局限性。我們需要結合文字，用數據分析報告的形式完整地體現分析結論和建議。那么如何撰寫數據分析報告呢？例如，每半年由中國互聯網絡信息中心（CNNIC）發布的《中國互聯網絡發展狀況統計報告》、范例《穿衣指數在本班范圍內吻合度調查》。請討論數據分析報告需要包含哪些欄目。

生：數據分析報告中包含數據分析的目的和背景、數據來源、數據分析的思路、方法、分析過程、結論和建議等。

項目活動的主線設計

項目學習要求學生基于真實情境的探究活動，實現問題的解決，在任務完成的過程中，自主學習完成知識的構建。它通常包含以下環節。

1.項目任務布置

由于項目的來源通常基于真實情境，因此項目任務具有真實性、價值性和復雜性等特點。然而考慮到高中學生的生活經驗和知識儲備，項目任務還需要兼顧趣味性和可行性。根據“數據分析與表達”的學習目標，項目任務設計如下。

項目主題：某市公共自行車使用情況調查分析報告。

項目說明：某市第一期建設了50個公共自行車站點，主要布局在居民生活工作區、公交車站附近等地。1240個鎖車柱已經全部建成，1000輛自行車也已經配備到位。在一段使用時間之后，相關管理部門對公共自行車使用數據進行采集，詳見“某市公共自行車一月份運營數據.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學生4人一組，閱讀整理相關文字和表格數據資料；②對資料進行分析，發現該市公共自行車使用中存在的問題，為二期工程建設提出合理化建議；③將分析結果以分析報告的形式提交。

2.項目規劃和實施

規劃環節，各項目小組應根據項目進行需求分析，了解項目的目標和存在的問題，形成項目的實施方案。實施環節則需要小組成員分工合作共同完成項目要求，達成目標。與傳統教學相比，這兩個環節均強調以學習者為中心，注重學生在項目規劃和實施過程中應用知識，而非接受知識的系統傳授。這就給教師的課堂設計帶來了困難，一方面要遵循項目學習的自主學習要求，另一方面要保證學生知識建構的完整性。這也就是項目活動實施和知識學習雙主線設計提出的初衷。

3.項目評價與交流

項目學習的目的是避免單純關注學生知識獲得的局面，全面提升學生信息素養，使學生真正地完成“真學習”。因此，評價應貫穿學習的全過程，不僅要關注學生學習的最終結果，還需關注學生學習過程、實踐能力、創新精神、合作意識以及態度和習慣等綜合素質。

項目活動評價可以采用的方法多種多樣。依據項目活動的實際內容和設定的預期目標，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、項目規劃成果報告書、訪談、課堂觀察等。表2是公共自行車項目的評價量規表。

項目和知識的雙主線設計

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，知識需要在項目中應用，因此以項目學習為主體方案，在項目規劃和實施環節嵌入知識的學習成為有效的途徑之一。《數據分析與表達》進行了3課時的雙主線教學整體設計，具體見圖2。

首先教師提出關于公共自行車的項目任務，學習小組基于以往的學習經驗，理解項目任務，進行項目規劃，初步進行數據分析。由于學生缺乏系統的數據分析知識和經驗，分析結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”引導學生理解數據分析和可視化表達的基本方法。此處沒有用項目中的數據，是避免學生在項目實施中模仿分析結果范例，造成項目學習目標達成度降低。接下來重新轉入項目實施環節，學生利用習得的理論知識指導分析結論的得出。結論得出后，教師將通過案例分析指導學生了解數據分析報告的構成，并應用項目學習結果——某市公共自行車使用情況調查分析報告。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，可以采用微課教學幫助學生在項目實施中進行自主學習，或者在項目實施之前進行集中教學，或者以項目任務為引導帶領學生進行全過程模仿。在本案例中，教師采用項目實施和知識教學相互穿插的方式，而且以非項目案例作為知識線索，對學生要求較高。實際效果顯示，學生的思維活躍度很高，分析報告的結果豐富多彩，教學效果良好。