探尋公共自行車站點管理方案

丁高燕 王秀華

根據《普通高中信息技術課程標準（2017年版）》，選擇性必修模塊“走近數據分析”旨在加強學科核心素養，讓學生能關注信息技術革命帶來的環境與人文問題，能適應數字化學習環境，養成數字化學習與創新的習慣，能總結利用計算機解決問題的過程與方法，創造性地將掌握的學習資源與操作技能遷移到相關的問題解決中。本案例內容基于《信息技術必修1：數據與計算》的第5單元“數據分析與人工智能”第1節，是對前4個單元知識的綜合，為“大數據分析”打基礎，為“探秘人工智能”作鋪墊。本節作為第5單元的開篇，意在讓學生對數據分析形成初步認識，了解數據分析的幾種常用方法，掌握數據分析的一般過程。

項目教學目標

高一學生經過前4個單元的學習后，已具備一定的學科素養，但多為被動技術使用者，缺乏運用已有知識系統解決問題的實踐。鑒于他們邏輯思維能力趨于成熟，具有一定演繹歸納能力，因此本案例的教學將通過項目活動，引導學生運用已掌握的各項技術，從數據中科學分析出有用信息，形成解決方案，應用于實際問題解決中，實現數據的價值。

基于以上分析，本項目的教學目標設定為：通過活動體驗，認識數據資源的重要性，感受數據分析的重要性;了解數據分析的基本過程，掌握常用數據分析法和分析工具，在實踐中多角度分析、呈現并解釋數據;根據需要，主動選用數字化工具開展自主或協作學習，創造性地解決問題。其中，教學重點為：認識數據分析的重要性、體驗數據分析的一般過程、掌握基本的數據分析法和可視化表達;教學難點為：能根據實際提出合理的分析假設，選擇恰當的數據分析方法與工具，撰寫數據分析報告。

項目概述

隨著城市發展，原有公共交通出現各種問題，方便快捷的公共自行車日漸成為市民出行的主要工具。但也出現了一些問題：某些站點因利用率不高導致自行車積壓，某些站點借不到車、無法還車以及自行車損壞多等現象。如何合理管理公共自行車站點？

本項目圍繞數據分析的一般過程，設計組內和組間活動：制定假設、收集數據、選擇方法和工具、實施數據分析、驗證假設并撰寫報告、小組匯報，讓學生認識數據資源的重要性、了解數據分析的一般過程、掌握數據分析和可視化表達的常用方法和工具，并撰寫分析報告，從而實現教學目標。

項目教學過程

1.項目引入

情境導入：播放一段本市公共自行車站點的實拍視頻。視頻中，有的站點自行車損壞多、高峰期借不到車和還車時樁滿，有的站點自行車積壓，幾乎無人使用。知識技能：獲取信息。活動形式：學生討論、發言、教師引導。問題：通過本段視頻，你發現本市公共自行車管理中存在哪些問題？如何改進？聚焦：改進措施的制定需要數據分析的支撐。

活動1：自主學習，了解數據分析

知識技能：數字化學習、知識遷移。活動形式：觀看微課視頻《數據分析的過程與方法》。板書：數據分析的一般過程：提出假設→收集數據→分析數據→驗證假設。

設計意圖：借助微課視頻，讓學生了解數據分析，并遷移到課堂的項目活動中，在活動過程中鞏固和檢驗知識與技能的掌握，以體現數字化學習的教學目標。

2.項目分析及設計

活動2：分組活動，規劃分析

知識技能：提出假設、選擇適合的數據分析方法和工具。

活動要求：（1）學生2～3人一組，思考討論以下問題。問題1：改進站點的管理，需要一些措施（如何時加大自行車的投放量、回收量），作為數據分析的假設。還有哪些分析假設呢？問題2：驗證假設需要哪些數據支撐？（數據源）問題3：對采集的數據源做何分析？（如對不同時段人流量做橫向和縱向對比）問題4：哪些軟件可實現數據分析和可視化表達呢？（2）寫一寫：將討論結果記錄下來，形成記錄表。

設計意圖：教師引導學生發散性思維，得出更多結論，解決教學難點;記錄表有助于幫助學生進行活動規劃、歸納知識，同時也是過程性評價的依據;組內討論可促進學生合作能力、規劃和決策能力。

3.項目實現

活動3：組內合作，數據分析，完成報告

知識技能：數據收集、數據分析、可視化表達、撰寫報告。活動要求：（1）收集數據：觀看站點實拍視頻，收集數據。（2）數據分析：借助軟件工具對已收集數據（如人流量、投放量、回收量、管理頻率等）進行分析，選擇適合的方式（如文字、圖表）表達出來。（3）驗證假設：根據分析結論，撰寫報告，為站點管理提出可行性建議。（4）技術難點可參看“學習包”中的微課視頻。

設計意圖：讓學生綜合實踐已有知識和技能;利用微課視頻，讓學生鞏固數據分析和可視化表達的操作技能，并遷移到課堂活動中，檢驗知識與技能的掌握，以體現培養學生數字化學習和創新能力的教學目標。

4.項目總結

活動4：組間匯報、評價、總結

活動形式：小組匯報、教師歸納總結。知識梳理：數據分析的一般過程。拓展思考：如何快速尋找周邊閑置的公共自行車？

設計意圖：通過小組互評，可發現分析過程中存在的問題，優化解決問題的方案，最終形成有效的分析報告;拓展思考為下節課“大數據分析”作鋪墊。

作者單位：江蘇省姜堰中學 ? 江蘇省靖江高級中學