智慧教育環境下高中信息技術大單元教學實踐

徐歡

一、教學內容

“初始數據與計算”是高中信息技術課程的一個重要單元。本節課通過引導學生理解數據、信息、知識和智慧之間的關系，體驗數字化學習過程，學會使用數字化計算工具，并以“健康體檢”項目活動為載體，讓學生利用所學知識分析、比較數據，從而培養學生的計算能力和思維能力。同時，在活動的參與中，學生還將理解數據隱私保護的重要性。

二、教學目標

幫助學生理解數據、信息、知識和智慧之間的關系，體驗數字化學習過程，并學會選擇適合的數字化計算工具。通過“健康體檢”項目活動，學生將感受到數字化學習工具和網絡資源的優勢，并掃除數據和計算的誤區和盲區。

在本單元教學中采用項目式教學的方式，將學科知識構建、技能培養和學科思維發展融入智慧教育環境下的課堂自主學習、科學探究和協作交流研討活動中，同時以數字化學習工具和網絡資源為載體，融入身體健康相關數據信息，讓學生利用所學知識進行數據分析、數據比較，培養學生的計算能力和思維能力。在活動的參與中，有助于學生理解數據隱私保護的重要性。

三、教學重難點

教學重點：理解數據、信息、知識和智慧之間的關系，掌握數字化計算工具的使用方法，能夠進行數據分析和處理。

教學難點：如何引導學生進行深入的數據分析和處理，以及如何幫助學生將所學知識應用到實際生活。此外，如何確保每個學生都能在有限的課堂時間內充分參與并展示自己的成果。

四、教學過程

師：同學們，大家好。在我們每天的生活中，數據無處不在。從早晨起床查看天氣預報，決定穿什么衣服，到出門前查看交通狀況，選擇最合適的出行路線，數據都在默默地影響著我們的決策。今天，我們就來一起探究數據是如何影響我們的生活，并且如何運用數據來指導我們的健康生活。

（借助PPT，展示一張北京當前的天氣狀況圖）

師：大家看，這是北京當前的天氣狀況。我們可以通過各種天氣軟件，獲取到溫度、濕度、空氣質量等各種各樣的數據。這些數據，經過處理和分析，就變成我們可以理解的信息，如“今天天氣晴朗，適合外出活動”或者“空氣質量較差，建議減少戶外活動”。這就是數據到信息的轉化過程。

師：現在，我請大家利用網絡渠道，查找并記錄你們所在地的氣象生活指數，完成表1的填寫。

（學生活動：查找并記錄氣象生活指數）

師：通過這些數據，我們可以了解到今天的天氣狀況，以及對應的生活建議。這就是數據給我們帶來的便利。

師：那么，數據還可以幫助我們了解什么呢？比如，我們每天早晨吃的早餐，大家有沒有想過，早餐吃什么才能更好地補充身體營養呢？

（學生討論并分享自己的早餐）

師：看來大家的早餐選擇都很豐富。那么，有沒有一種方法，可以幫助我們判斷早餐是否營養均衡呢？其實，科學家已經通過大量的研究，得出一些關于早餐與身體健康關系的數據。如國家教育質量監測中心首席專家、北京師范大學中國教育創新研究院院長劉堅就做了一個非常有趣的實驗。

（展示劉堅院長的實驗數據圖表）

師：大家看，這是劉堅院長對“每周吃早餐不同次數的學生的平均成績”進行統計的結果。你們發現了什么？

生A：我發現，每周吃早餐次數較多的學生，相比不規律吃早餐的學生，每天都吃早餐的學生表現出更好的學習成績，并且這種關系呈現出均衡的上升趨勢。

師：很好，你觀察得很仔細。確實，我們可以看出，吃早餐的次數與學生的學習成績之間存在一定的關聯。這并不是偶然現象，《健康報》也曾發布過類似的數據，顯示學生經常吃早餐，能開發大腦功能、增強其記憶力，有效提高其學習成績。

（學生思考并討論早餐的重要性）

師：所以，同學們，不要小看我們每天的那一頓早餐哦！它可是關系到我們的身體健康和學習成績的。從今天開始，我們都要養成吃早餐的好習慣，并且盡量選擇營養豐富、均衡的食物。這樣，我們才能擁有健康的身體和充沛的精力去迎接每天的挑戰！

師：同學們，我們不僅要吃早餐，還要吃好。你們知道嗎，每種食物的熱量和營養素都是不同的。比如，油條雖然香酥可口，但是因為高溫烹飪，其中的營養被破壞，反而熱量很高。所以，如果我們將油條作為早餐的主食，長期下來可能并不利于我們的身體健康。

師：相反，豆漿作為優質的飲品，長期飲用可以補充人體所需營養。但是，很多同學都喜歡在豆漿中加糖，這樣雖然口感更好了，但熱量也會相應增加。所以，在選擇早餐的時候，我們需要均衡考慮各種食物的營養價值和熱量含量。

（學生紛紛點頭表示理解）

師：好，現在我們來討論。通過剛才我們講的天氣指數及生活建議、調研數據和熱量數據圖（如圖1），你們對數據、信息、知識和智慧有怎樣的理解呢？

（學生思考了一會兒后，開始發表自己的看法）

生A：我認為數據就像是收集到的具體數字或觀察結果，如天氣指數和熱量數據。而信息是對這些數據進行整理、加工和傳達的過程，通過信息我們能夠獲取更深層次的意義和價值。

師：很好，A同學對數據和信息的理解很到位。那么，知識和智慧又是什么呢？

生A：知識是在獲取信息的基礎上通過學習和理解形成系統化、結構化的認識。而智慧則是在運用知識的基礎上，通過創新思維解決復雜的問題。

師：非常棒！A同學對知識和智慧的解釋也很準確。確實，數據、信息、知識和智慧是層層遞進的關系，它們在我們的學習和生活中都扮演著非常重要的角色。我們要學會搜集數據、整理信息、獲取知識，并運用智慧去解決問題。

師：同學們，我們現在來進行一個活動。請大家以不記名的方式，將自己的身高和體重寫在紙上，然后交給我。

（學生紛紛寫下自己的身高和體重交給教師）

師：好，現在老師手里有了大家的身高和體重數據。那么，同學們，你們知道怎么樣才算是身體健康嗎？世界衛生組織提出一個身體質量指數（BMI）的概念，用來衡量人體胖瘦程度以及是否健康。但是，什么是BMI呢？如何計算身體質量指數呢？請同學們借助網絡查找，并根據公式計算出自己的身體BMI數值。

（學生開始上網查找BMI的概念和計算公式，并動手計算自己的BMI數值）

師：同學們，你們剛才計算自己的BMI時，采用了什么方法呢？

生A：我是用手工計算的方法，根據公式算出自己的BMI數值。

師：嗯，手工計算是一種方法。但是，如果現在老師想要計算全班同學的BMI呢？你們有什么更方便快捷的方法嗎？

生B：老師，您可以用電子表格軟件，將同學們的身高、體重數據輸入進去，然后利用軟件自帶的函數功能，直接計算出每位同學的BMI數值。

師：B同學說得非常好！電子表格確實可以大大提高我們處理數據的效率。為了讓大家更快速地理解，老師提前在網絡上做了一份調研問卷，并生成了調研結果數據統計表。現在，請同學們將自己的BMI數值填寫到這份表格中，并按照從大到小的順序進行排序。

（學生開始動手操作，將自己的BMI數值填入表格，并進行排序）

師：通過這次活動，同學們不僅了解了自己的身體健康狀況，還親身體驗了數字化工具在處理數據方面的便利性。

師：同學們，通過剛才的數據統計和分析，我們形成了一份份“健康體檢報告”。這些報告不僅是數字的堆砌，還是對我們身體健康狀況的一次全面檢查。那么，在這份報告中，你們獲得了哪些信息呢？

生A：老師，從這份報告中可以看到，共有50名調研對象，其中包括男生和女生。在調研中我們發現，大部分人的BMI都處于正常水平，BMI值極端低或高的人數相對較少。這說明我們班級的整體身體狀況還是不錯的。

生B：是的，根據我們的數據分析，正常范圍內的人數最多，占總樣本的60%。這一數據進一步印證了A同學的觀點，說明我們班級中大部分人符合健康標準。

生C：但是，我也發現了問題。調研對象中約有20%的人被歸類為超重，而約5%的人被歸類為肥胖。這些數據表明，肥胖問題在我們班級中也是存在的，這部分人群需要加強健康管理。

生D：另外，我們還對不同性別的BMI數值進行了比較。發現在男生中，超重和肥胖的比例略高于女生，而女生中偏瘦的比例略高于男生。這可能與男女的生理差異和生活方式有關。

生E：除此之外，我們還對不同年齡段的BMI分布進行了分析。結果發現，年輕人中超重和肥胖的比例相對較低，而隨著年齡的增長，這一比例逐漸增加。這可能與年齡引起的代謝變化、生活習慣的改變以及工作壓力增加等因素有關。因此，我們需要特別關注中老年人群的健康狀況。

師：同學們分析得非常到位！通過這份“健康體檢報告”，我們不僅了解了自己班級同學的身體狀況，還發現了存在的問題和需要關注的重點人群。這就是“小數據與大智慧”的魅力所在。通過收集、整理和分析數據，我們可以更加科學、全面地制訂有效的健康管理計劃。

五、教學反思

在教學過程中，我采用了項目式教學的方式，將學科知識構建、技能培養和學科思維發展融入課堂自主學習、科學探究和協作交流研討活動中。同時，以數字化學習工具和網絡資源為載體，融入身體健康相關數據信息，讓學生進行數據分析、數據比較。通過“健康體檢”項目活動，學生不僅感受到了數字化學習工具和網絡資源的優勢，還掃除了對數據和計算的誤區和盲區。

在教學過程中也發現了一些問題。首先，部分學生在進行BMI計算時存在困難。其次，在引導學生進行數據分析時，部分學生的分析能力有待提高。最后，課堂時間有限，部分學生未能充分展示和分享自己的成果。針對以上問題，我將在后續教學中采取以下改進措施：一是提前準備更詳細的計算方法和步驟指導資料，供學生參考和學習。二是加強數據分析方法和技巧的教學，引導學生進行更深入的數據分析。三是合理規劃課堂時間，確保每個學生都有機會展示和分享自己的成果。

（作者單位：江蘇省梁豐高級中學）

編輯：溫雪蓮