指向核心素養的初中信息科技大單元實踐研究

在新課標背景下，如何探索現有課程內容的基礎上培養學生的核心素養，成為信息科技課堂教學的關鍵要素。本文以魯教版《信息技術》第4冊《數據處理與分析》為例從大單元教學的視角出發，探討如何有效實施信息科技課程教學，旨在提升初中信息科技課堂的教學效率與質量，從而保障教育教學的高質量發展和推進。

一、提煉與邏輯主線相關聯的單元學科大概念

新課標中，信息科技課程圍繞六條邏輯主線展開，分別是數據、算法、網絡、信息處理、信息安全、人工智能。從課程內容角度來看，本單元主要圍繞“數據”這條邏輯主線展開，涉及的核心概念主要有數據、數據采集、數據加工、數據分析等。

“數據”這條邏輯主線在課標中的要求是：數據來源的可靠性——數據的組織與呈現——數據對現代社會的意義。本單元的數據以表格形式進行有序組織，并通過圖表進行直觀呈現，以便于學生可以充分理解。此外，我們還借助其他信息科技手段對數據進行深入分析，進一步挖掘其潛在價值元素，使數據更具有可視性和指導意義。

二、遵從單元設計的望遠鏡思維和放大鏡思維

望遠鏡思維實質上是一種“向外拓展”的思維方式。它要求我們深入探究單元之間的內在聯系，不僅關注單元與學科之間的關聯，還需跨越學科的界限，尋找單元與跨學科領域的交融點，并進一步將所學與現實世界緊密相連。通過這種更高層次的大概念引導，我們得以實現深度學習的目標。學生可以觀察變量之間的函數關系，根據概念、假設等進行演繹推理并得出結論；學生在數學課中已經學習過利用條形圖、折線圖、餅圖等圖表分析數據，這為本單元學習利用電子表格采集、存儲、加工、分析數據奠定了基礎。

放大鏡思維，即“向內深挖”的思維方式，使教師能夠借助單元概念地圖，精準定位到關鍵的大概念和核心問題。在此基礎上，能夠有條不紊地規劃單元的結構和序列，從而全面把握單元設計的各個環節和步驟。這種思維方式不僅有助于教師深入理解教學內容，還能提升他們在教學設計上的專業性和系統性。本單元以“從鳥類數據看黃河口生態變化”為主題，通過采集、加工和分析黃河口鳥的種類和數量變化等相關數據，研究黃河口生態環境的變化，構建起邏輯關聯的“數據處理與分析”單元的結構化知識體系。

三、明確課程育人元素，落實“立德樹人”根本任務

本單元圍繞“從鳥類數據看黃河口生態變化”這一真實項目主題，引導學生學會面對復雜多樣的真實問題，運用計算思維的方法進行抽象和分解，形成問題研究活動方案；通過走訪、調查、研學等方式，采集黃河口鳥的種類及數量的變化數據，培養學生的信息意識；通過對采集的數據進行處理與分析，發展學生的計算思維，提高學生的數字化學習與創新能力，領會“綠水青山就是金山銀山”的生態可持續發展理念，樹立建設人與自然和諧共生美好家園的強烈社會責任感。

四、以學情為基石，進行大單元設計的構思與規劃

縱觀初中二年級學生的學習經歷，這是第一次嘗試使用電子表格軟件進行數據處理與分析。學生需要面對真實而復雜的問題情景，在討論分析的基礎上，制定出切實可行的活動研究方案，再通過調查、走訪、實地研學等活動采集數據，對學生來說具有一定的現實難度，這是本單元學習需要突破的第一個學習難點；對采集到的數據，分門別類地設計、規劃表格結構，在電子表格中錄入多種類型數據，是第二個學習難點；對數據按需進行加工處理和分析，得出研究結論是第三個學習難點。

五、聚焦核心知識、必備能力及核心素養的單元教學目標

1.通過多種途徑收集關于黃河口鳥的種類及數量的信息，提升對信息的敏感度及對信息價值的判斷力，形成信息意識。

2.根據研究需要利用電子表格軟件（WPS表格）設計并規劃表格結構，錄入并存儲不同類型數據，發展計算思維能力及數字化學習與創新能力。

3.通過分門別類地對鳥類及其他相關數據進行計算與分析，掌握利用電子表格軟件進行數據加工與分析的基本方法（公式、函數、排序、篩選、圖表），并能靈活遷移運用解決其他問題，提升計算思維能力及數字化學習與創新能力。

4.通過研究黃河口鳥類數據與生態變化的關系，理解并認同其背后蘊含的人與自然和諧共生的生態化可持續發展理念，為家鄉正在建設成為“黃河口國家公園”而自豪，領悟青少年在實現家鄉振興和中華民族偉大復興征程中應承擔的社會責任。

六、科學合理安排教學內容，落實大單元教學目標

為了更有效地實施大單元教學目標，在原有內容不刪減的基礎上，我們對原有內容進行了重新整合與編排，精心設計了三個子項目和一個單元主題活動。

子項目一。

第1課時：項目設計和數據采集。

任務1：規劃研究內容，設計數據采集方案，設計相應的數據統計表的表格結構。任務2：建立電子表格并錄入采集的數據。

第2課時：數據整理和表格編輯。

任務1：修改電子表格中的數據。任務2：調整表格結構，編輯并美化表格。

子項目二。

第3課時：數據加工。

任務1：利用公式計算黃河入海口國家保護鳥類歷年鳥類總和（公式的相對引用）。任務2：計算每月鳥的數量與適合觀鳥數的差值（公式的絕對引用）。

第4課時：使用函數效率高。

任務1：計算各年份所有鳥的種類之和，統計各年份中不同保護鳥類的最高數量、最低數量與平均數量（四種常用函數）。任務2：統計各月鳥類是否超平均（IF條件函數）。任務3：統計共有幾個月鳥類數量超平均值（COUNTIF函數）。

子項目三。

第5課時：數據分析與數據排序與篩選。

任務1：領隊選拔，“綜合得分”最高者當選（單關鍵字排序）。任務2：選拔觀鳥數據記錄員。

第6課時：圖表數據更新。

任務1：了解圖表的種類及特點。任務2：創建合適的圖表，直觀呈現東營市市鳥“東方白鸛”近20年來的數量對比情況。

單元主題：黃河口濕地。

任務1：制定活動方案，活動探秘。任務2：收集黃河口濕地的相關數據。任務3：數據的加工與分析。任務4：撰寫研究報告并分享。

（作者單位：山東省東營市教育科學研究院）