在課例研究中迭代

黃敏

摘要：反思教案在課堂中演繹的過程，修正課堂上觀察到的問題，再基于新的設計重新施教，可以使平常的教學得到升華。《數據的可視化表達》一課，連續三次施教，從中發現存在的問題，隨之改進教學，優化環節，使其更為流暢與合理。

關鍵詞：課例研究;教學改進;信息技術;《數據的可視化表達》

高中信息技術“數據與計算”模塊的教學，給一線教師最大的挑戰在于新領域的學習，諸如Python程序設計、數據處理、人工智能等。教師每一次備課都要用很多時間去學習知識。之后，再去對案例和學習方式、教學組織等課堂構建因素進行選擇。在這樣的情形下，一節好課，來之不易。筆者認為，此階段的課堂教學，深淺知識的傳達、生動案例的選擇，甚至教學組織的互動等都不易把握。可以說，交替演進的流暢感與合理性是當下信息技術課堂教學成敗的關鍵。

對此，教學粵教版高中信息技術必修1《數據的可視化表達》一課時，筆者以診斷課堂教學出現的問題和尋找優化的方法為目標，在平行的不同班級內針對同一教學內容連續三次進行“施教—研討—改進”。在教學的過程中研究，在研究的指導下教學，直至所關注的疑難與困惑得到較好解決。

一、第一次教學出現的問題：任務指向不明，時間分配不當

（一）教學過程

《數據的可視化表達》一課的教學目標是“更好地理解數據”。何以“更好”？利用數據可視化的方式以圖表展示數據和詮釋數據之間的關系。由此，筆者設計了“高一學生借閱校內圖書情況調研”項目，以此引導學生展開微型研究性學習。本項目以從圖書館管理平臺獲取的數據為研究資源，通過Excel、花火在線平臺、Python三種工具將數據源轉為數據圖表，并簡要分析數據本身及其之間的聯系，由此得出改進圖書館工作的措施，最終形成微型項目分析報告。

本節課以項目導入、項目分項實施（三個階段）和項目小結為主要教學環節展開。其中，項目實施環節，第一階段的任務為呈現高一各班級學生到館情況及借閱書籍數量，主要使用Excel軟件完成;第二階段的任務為分析學生到館率與借閱率的關聯，以及學生借閱書籍與館藏書籍的關系，主要借助花火在線平臺完成;第三階段的任務為表彰年級借閱率前10名的學生，主要通過Python程序完成。

（二）教學亮點

其一，選定的項目真實。以圖書館為研究對象，原始數據也由圖書館管理平臺生成，真實且熟悉的案例容易將學生帶入情境之中。

其二，項目實施分解為三個階段，涉及的任務與技術處理的工具做到一一對應，能有效推進學生對數據可視化及相關工具的認知。

（三）問題診斷

其一，部分學生不清楚學習任務，不了解項目需要研究的內容，在模仿完成一張圖表后，不知道接下來做什么。推測原因，一方面，項目導入環節沒有帶動學生進入學習狀態，導致學生沒有跟隨課程的進展去思考;另一方面，學習素材不夠精簡，導致學生混淆了素材表達的數據信息。

其二，教學時間分配不當。學生只體驗了Excel、花火在線平臺，教學任務沒有完成。推測原因，項目實施環節第一階段，教師介紹、演示Excel工具制作圖表的時間過長，且工具的操作不熟練;第二階段，利用花火在線平臺制作散點圖與Excel工具的使用過渡不流暢。

（四）改進思路

其一，優化項目導入環節。時間控制在5分鐘以內，包括操作、獨立思考、回答問題等活動的時間。

其二，優化學習資源。原有的學習資源共有4張數據表和1份項目研究報告。根據項目需要分析的兩項重要指標，只保留“學生信息.xls”和“書籍信息.xls”2張數據表以及1份項目研究報告，并減少項目報告中的文字性陳述，精簡填寫環節。

其三，優化圖表工具的使用介紹。在Excel操作方面，只演示最基本、最簡單的必要步驟，如不連續數據區域的選擇、插入圖表的設置等。本節課只需讓學生明確Excel有此項功能，而非深入學習。

其四，優化項目實施環節第一、第二階段之間的過渡。以反饋Excel制作的到館率和借閱冊數的柱形圖、餅狀圖引出數據分析類型，進而對應可視化呈現類型，由此過渡到散點圖的制作方法及對應的數據信息解讀。

二、第二次教學出現的問題：內容缺少關聯，評價存在局限

（一）教學過程

項目導入環節。教師提問：“請同學們思考：可以從哪些方面反映圖書館的工作情況？”學生快速地回答：“讀者數量和書籍情況?！彪S后，讓學生打開2張數據表（“學生信息.xls”和“書籍信息.xls”）觀察。學生快速進入學習狀態，清晰地知道每張數據表可以分析出的數據關系。

項目實施環節。學生首先模仿教師的Excel操作步驟，繼而自己摸索填寫學生借閱率的圖表。成功的操作體驗讓他們興致勃勃地進入接下來的項目研究。這個階段的時間縮短到4分鐘，留給項目后續實施較多的時間。

PPT的改進。PPT上刪去了對各種類型圖表定義的介紹，增加了對數據分析關系的介紹及其對應的可視化呈現類型。這既是對前一階段利用Excel制作柱形圖的小結，也流暢過渡到了對散點圖的介紹。

（二）問題診斷

其一，學生對項目實施環節第三階段的Python圖表分析沒有表示出多少驚喜，導致前期激發起的學習熱情又被消磨。不少學生繼續在花火在線平臺體驗設計不同類型的圖表，原因可能在于教師沒有找準數據源可能與Python建立的分析關系。

其二，學生的項目分析報告只呈現了數據圖表，沒有分析的結論，沒有完成項目的研究任務。這是因為教師在課堂反饋時，更多的是評點圖表的完成情況，沒有強調項目分析報告的完整性。

（三）改進思路

其一，項目實施環節第三階段分析內容的優化。用詞頻分析取代數值分析，由詞云的出現合理過渡到使用Python分析“書籍信息.xls”中學生喜愛的作者和書籍類別信息。文本數據的可視化呈現區別于之前第一、第二階段的數據的可視化處理，更突出Python的獨特之處。

其二，反饋環節的優化。指出學生項目分析報告中數據分析內容的缺失，并適時展現完整的項目分析報告以強化項目問題解決。

三、第三次教學發生的積極變化：進程流暢，學生參與度高

第三次課的教學流程如圖1所示。課堂上，發生的積極變化如下：

其一，學生非常關注詞云的效果，這帶動了他們對Python的解讀和進一步的程序完善。

其二，學生項目分析報告的完成率提高。數量上，項目分析報告的提交率達到90%。其中，有一些學生能夠根據數據的可視化分析給圖書館下一步的工作提出頗具可行性的建議。如一位學生在分析報告中這樣建議：“來年可以增加歷史、地理類書籍的采購量，文化、科學、教育、體育類書籍可以暫緩采購?！?/p>

可以說，運用Python詞云替代原來的借閱表彰排名，不僅與前兩個項目實施階段（分析到館率與借閱率及二者之間的關系）有遞進的邏輯，更令學生體會到問題解決的多樣性和Python的強大之處，盤活了整節課。而作者詞云和圖書類別詞云代碼的成功運行也調動了學生的學習積極性，促使他們認真完成項目分析報告。

發現課堂的問題不難，關鍵在于隨后的教學行為的改進與優化。反思教案在課堂中演繹的過程，修正課堂上觀察到的問題，再基于新的設計重新施教，可以使平常的教學得到升華。由上述課例可知，教學環節的時間分配、項目分解內容的邏輯性、PPT內容呈現的順序等都有可能出現問題，但都是能被優化的對象。實際上，其他要素，如學生生成的捕捉、學生反饋的評價等，也可以成為指向教學改進的課例研究的著力點。

參考文獻：

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