項目活動設(shè)計在高中信息技術(shù)教學(xué)中的實踐應(yīng)用

白珍　李辛

摘 要：以《數(shù)據(jù)的統(tǒng)計與分析》為教學(xué)內(nèi)容，讓學(xué)生在項目活動中學(xué)會利用調(diào)查問卷、評價量表和目標(biāo)優(yōu)化矩陣等方法進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集、統(tǒng)計與分析，在實踐中促進(jìn)學(xué)生信息意識、數(shù)字化學(xué)習(xí)以及計算思維等核心素養(yǎng)的形成。同時，通過對項目的設(shè)計與實施，探討了項目活動設(shè)計在實際教學(xué)中的運用方法。

關(guān)鍵詞：項目設(shè)計；信息技術(shù)；教學(xué)實踐

中圖分類號：G434 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1673-8454（2018）04-0040-04

“數(shù)據(jù)的統(tǒng)計與分析”是對數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、加工、處理和分析的完整過程：通過實驗、觀察、測量、調(diào)查或其他方式獲得原始數(shù)據(jù)，再采用適當(dāng)?shù)慕y(tǒng)計方法，對原始數(shù)據(jù)進(jìn)行加工和處理，分析計算結(jié)果，以獲得有價值、有意義的結(jié)論，并以此為依據(jù)對問題產(chǎn)生深刻的理解和認(rèn)識，找出科學(xué)的對策和辦法，校正并指導(dǎo)個體的思想和行為。在以往的教學(xué)中，往往只注重數(shù)據(jù)的計算、排序、篩選、生成圖表等簡單加工，忽視對原始數(shù)據(jù)的采集、處理和對結(jié)果的分析等重要環(huán)節(jié)，而這些環(huán)節(jié)恰恰是體現(xiàn)“認(rèn)識數(shù)據(jù)在信息社會中的重要價值，合理處理與應(yīng)用數(shù)據(jù)，根據(jù)任務(wù)需求選用恰當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)處理軟件處理數(shù)據(jù)，解決生活與學(xué)習(xí)中的問題”等學(xué)科核心素養(yǎng)的關(guān)鍵。以“哪些不良因素在影響你的學(xué)習(xí)成績”項目為依托，創(chuàng)設(shè)“設(shè)計調(diào)查問卷”、“統(tǒng)計并分析調(diào)查結(jié)果”等適合學(xué)生認(rèn)知特征項目活動的《數(shù)據(jù)的統(tǒng)計與分析》教學(xué)設(shè)計，能讓學(xué)生在一系列獨特的、相對復(fù)雜的并相互關(guān)聯(lián)的活動中，通過方案設(shè)計、新知學(xué)習(xí)和實踐探究，理解學(xué)習(xí)內(nèi)容的科學(xué)內(nèi)涵，建立完整的知識體系，并能夠運用概念、原理、策略和方法解決實際問題。

一、《數(shù)據(jù)的統(tǒng)計與分析》項目活動設(shè)計

1.主題設(shè)計

在實際生活中，每個學(xué)生在學(xué)習(xí)態(tài)度和學(xué)習(xí)方法上，或多或少都存在一些影響學(xué)習(xí)成績的不良因素，不同因素對學(xué)習(xí)成績影響的程度有所不同。學(xué)生在多年的學(xué)習(xí)過程中，對自身的學(xué)習(xí)條件、學(xué)習(xí)狀態(tài)和學(xué)習(xí)特征了解的比較清楚，但對于哪些因素比較關(guān)鍵，對學(xué)習(xí)成績影響的程度比較大，卻只具有感性的模糊認(rèn)識。如果通過對大樣本數(shù)據(jù)的統(tǒng)計與分析，讓學(xué)生自己找到影響學(xué)習(xí)成績的不良因素，確定它們的權(quán)重，那么，對自我端正學(xué)習(xí)態(tài)度，修正學(xué)習(xí)方法，校正學(xué)習(xí)行為會有顯著的幫助。同時，在明晰影響學(xué)習(xí)因素過程中，學(xué)習(xí)能夠體驗數(shù)據(jù)的統(tǒng)計與分析的科學(xué)意義，認(rèn)識數(shù)據(jù)在現(xiàn)實社會中的作用和價值。對于親身經(jīng)歷的事情，學(xué)生會有相應(yīng)的經(jīng)驗和體驗，具備對事情進(jìn)行深度分析、獲得有效結(jié)論的條件和能力。鑒于此，為了經(jīng)歷采集、統(tǒng)計、計算、分析等環(huán)節(jié)在內(nèi)的完整的數(shù)據(jù)處理過程，將“哪些不良因素在影響你的學(xué)習(xí)成績”確定為《數(shù)據(jù)的統(tǒng)計與分析》項目活動主題。

2.實施方案設(shè)計

教師的知識傳授、原理介紹和方法演示，對學(xué)生的學(xué)習(xí)效果起著重要作用。因此，本項目實施采用課堂學(xué)習(xí)與課外活動相結(jié)合的形式，由教師與學(xué)生密切配合、協(xié)同完成。

首先，教師為學(xué)生創(chuàng)造數(shù)字化學(xué)習(xí)環(huán)境，利用“項目活動指導(dǎo)”和微視頻等，幫助學(xué)生自主學(xué)習(xí)“調(diào)查問卷設(shè)計方法”和“數(shù)據(jù)的處理與分析”等基礎(chǔ)知識。其中，“調(diào)查問卷設(shè)計方法”用于了解調(diào)查問卷的設(shè)計方法；“數(shù)據(jù)的處理與分析”講述常用的數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析的算法。對于學(xué)生來說，這兩項學(xué)習(xí)任務(wù)是完成項目活動的基礎(chǔ)。

隨后，學(xué)生的主要任務(wù)是進(jìn)行實地調(diào)查，數(shù)據(jù)采集，通過自主探究來“嘗試—驗證—修正”，直到解決問題。教師則轉(zhuǎn)為向?qū)W生提供指導(dǎo)、督促和服務(wù)，維持學(xué)習(xí)環(huán)境。

最后，利用信息共享平臺進(jìn)行成果交流，對學(xué)習(xí)成果、學(xué)習(xí)過程和學(xué)習(xí)態(tài)度進(jìn)行評價。項目實施具體方案如表1所示。

二、項目活動指導(dǎo)

項目活動指導(dǎo)是教師提供給學(xué)生的文字性資料，其作用是講解與項目有關(guān)的概念、原理和方法，向?qū)W生提出學(xué)習(xí)建議和學(xué)習(xí)要求。它是教師指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行自主學(xué)習(xí)的重要條件，使學(xué)生在項目活動中有章可循，有據(jù)可依，避免盲目和低效。項目活動中的每個關(guān)鍵環(huán)節(jié)都應(yīng)該有與之對應(yīng)的項目活動指導(dǎo)。

（一）項目活動指導(dǎo)一：調(diào)查問卷的設(shè)計

本環(huán)節(jié)主要學(xué)習(xí)如何設(shè)計調(diào)查問卷，以及對數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計計算的方法。

1.學(xué)習(xí)目標(biāo)

（1） 能夠根據(jù)實際情況，分析、提取出調(diào)查問卷的主體，即影響學(xué)習(xí)成績的不良因素；

（2）掌握評價量表和目標(biāo)優(yōu)化矩陣的計算方法；

（3）小組成員相互協(xié)作，設(shè)計出合理、準(zhǔn)確、實用的調(diào)查問卷。

2.學(xué)習(xí)內(nèi)容

（1）設(shè)置調(diào)查問卷題目

按照以下原則，對影響學(xué)習(xí)成績的各種不良因素進(jìn)行篩選，從中抽取出具有代表性的關(guān)鍵因素組成調(diào)查問卷。首先，關(guān)鍵因素應(yīng)該是對學(xué)習(xí)成績有重要影響的一些“事實性”問題，如“聽課不專心”、“不按時完成作業(yè)”等。其次，關(guān)鍵因素個數(shù)不宜太多，但要存在于大多數(shù)同學(xué)身上；最后，每個問題都單獨起作用，不與其他問題產(chǎn)生關(guān)聯(lián)或相互影響。關(guān)鍵因素應(yīng)具有典型性、重要性、普遍性和獨立性。

（2）處理調(diào)查問卷數(shù)據(jù)

在設(shè)計調(diào)查問卷時，應(yīng)預(yù)先確定數(shù)據(jù)處理的算法，設(shè)計出與之對應(yīng)的問卷格式和答題要求，使被調(diào)查者在回答問題時，能夠按照符合算法的數(shù)據(jù)類型和數(shù)據(jù)格式進(jìn)行回答。此外，還要用恰當(dāng)?shù)姆椒▽⒄{(diào)查結(jié)果數(shù)字化。這里建議用權(quán)重系數(shù)來表示各個因素影響的程度大小。

方法一：評價量表法

在實際生活中，人們對某件事情的態(tài)度往往不是簡單的“是”或“非”，而是在兩者之間?？梢詫ⅰ笆恰焙汀胺恰弊鳛樵u價的兩個極端值，在兩者之間劃分出若干等級，每個等級用一個數(shù)值來表示，由被調(diào)查者進(jìn)行選擇，從而將調(diào)查結(jié)果數(shù)字化。假設(shè)提取了5個影響學(xué)習(xí)成績的不良因素，可以將每個因素的影響程度劃分出5個等級（如表2所示），1表示完全沒有影響，5表示影響非常大，其余的介于兩者之間，由被調(diào)查者在表格中勾選出各因素的等級數(shù)。

隨后，根據(jù)被調(diào)查者勾選的等級數(shù)，計算出各因素的權(quán)重系數(shù)。endprint

方法二：目標(biāo)優(yōu)化矩陣法

目標(biāo)優(yōu)化矩陣原理是把人腦的模糊思維，簡化為計算機的0、1式邏輯思維。即用0、1兩個數(shù)字表示不同因素間影響程度的相對大小，從而將調(diào)查結(jié)果數(shù)字化。計算方法是將縱軸上的一個因素與橫軸上的各個因素依次進(jìn)行對比，如果被調(diào)查者認(rèn)為縱軸上的這個因素比橫軸上的某個因素重要，那么在兩個因素交叉的格子中填寫數(shù)字1，否則填寫0。

以表2顯示的不良因素為例：首先建立矩陣，隨后由被調(diào)查者進(jìn)行填寫。具體方法是；先用縱軸上的“學(xué)習(xí)無計劃性”，與橫軸上的“聽課不專心”相比較，如果認(rèn)為“學(xué)習(xí)無計劃性”沒有“聽課不專心”的影響大，就填入數(shù)字0，否則輸入1；然后再將縱軸上的同一因素，分別與橫軸的“不按時完成作業(yè)”、“不預(yù)習(xí)不復(fù)習(xí)”、“有問題不及時解決”等因素逐一比較，填入數(shù)字。如表3所示。

隨后，根據(jù)被調(diào)查者填寫的數(shù)字，計算出各因素的權(quán)重系數(shù)。

可以看出，評價量表與目標(biāo)優(yōu)化矩陣的共同點，都是運用計算思維的理念和方法，通過“編碼”將文字描述轉(zhuǎn)換成數(shù)學(xué)表達(dá)，操作簡單、快捷。評價量表接近人腦的邏輯思維，量化粗略，主觀因素多，適合解決類型復(fù)雜、變量較多的問題，但誤差較大；目標(biāo)優(yōu)化矩陣偏向于程序設(shè)計的算法思維，量化精準(zhǔn)，適合解決類型簡單、變量較少的問題，得到的結(jié)果比較精確，但需要計算的數(shù)據(jù)量比較大。

3. 學(xué)習(xí)過程

（1）以數(shù)字化學(xué)習(xí)的方式，研討教師提供的有關(guān)設(shè)計調(diào)查問卷的文字資料與微視頻；

（2）小組成員間開展討論，確定本組調(diào)查問卷的內(nèi)容與形式；

（3）小組成員間協(xié)同工作，設(shè)計出一份合格的調(diào)查問卷。

4.學(xué)習(xí)時間

本環(huán)節(jié)建議用2課時完成：第1課時用于討論、生成調(diào)查問卷的題目；第2課時學(xué)習(xí)評價量表和目標(biāo)優(yōu)化矩陣的算法和使用方法。

（二）項目活動指導(dǎo)二：調(diào)查數(shù)據(jù)的統(tǒng)計與分析

本環(huán)節(jié)主要學(xué)習(xí)用統(tǒng)計分析方法對收集到的大量調(diào)查數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，計算各因素的權(quán)重系數(shù)，結(jié)合實際情況對計算結(jié)果進(jìn)行分析，形成結(jié)論，以小組為單位編寫簡單的分析報告。

1.學(xué)習(xí)目標(biāo)

（1）會利用Excel或其他軟件處理數(shù)據(jù)，計算各因素的權(quán)重系數(shù)；

（2）會分析計算結(jié)果，能夠根據(jù)權(quán)重系數(shù)的大小，得出相關(guān)結(jié)論；

（3）會結(jié)合實際情況，分析產(chǎn)生問題的原因，得到解決問題的辦法；

（4）能夠編寫出合格的簡單分析報告；

（5）通過實際工作促進(jìn)數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新、計算思維等學(xué)科核心素養(yǎng)的形成。

2.學(xué)習(xí)內(nèi)容

（1）發(fā)放調(diào)查表，采集數(shù)據(jù)，選擇一種數(shù)據(jù)統(tǒng)計方法對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。

方法一：利用網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行調(diào)查，使用評價量表進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。

借助網(wǎng)絡(luò)軟件“問卷星”制作評價量表，通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行調(diào)查，再將調(diào)查結(jié)果導(dǎo)出為數(shù)據(jù)表，使用Excel軟件進(jìn)行統(tǒng)計計算。圖1為網(wǎng)絡(luò)上的評價量表。

將調(diào)查后得到的數(shù)據(jù)，導(dǎo)入到Excel表格中計算權(quán)重系數(shù)：權(quán)重系數(shù)=某因素評價等級/評價等級總數(shù)

方法二：利用Word軟件制作目標(biāo)優(yōu)化矩陣調(diào)查表，發(fā)放、回收后，將采集到的調(diào)查數(shù)據(jù)錄入Excel表格，計算權(quán)重系數(shù)。

將收集到的調(diào)查數(shù)據(jù)錄入如圖3所示Excel表格，利用自定義公式進(jìn)行計算。其中：

權(quán)重系數(shù)=（某因素量化值+1）/（各因素量化值+1后的總和）。

按照上述方法，對所有被調(diào)查者填寫的數(shù)據(jù)進(jìn)行合并，計算各因素所有權(quán)重系數(shù)的平均值，以此作為各因素的最終結(jié)果。

（2）對各因素最終結(jié)果進(jìn)行分析，結(jié)合本班學(xué)習(xí)情況，編寫簡單的分析報告。

編寫分析報告時，首先按影響程度大小，對各因素進(jìn)行排序；其次對這些因素進(jìn)行逐條分析，判斷其屬于學(xué)習(xí)態(tài)度問題，還是屬于學(xué)習(xí)方法問題，找出并解釋原因和后果，以及應(yīng)該采取的對策。

3.學(xué)習(xí)建議

（1）多用腦，多動手，在實際工作中進(jìn)行學(xué)習(xí)，形成良好的工作態(tài)度和科學(xué)精神；

（2）通過練習(xí)熟練掌握Excel軟件的操作方法，提高工作效率；

（3）對計算結(jié)果進(jìn)行驗證，確保結(jié)論的準(zhǔn)確性；

（4）深入思考和分析，挖掘數(shù)據(jù)背后的本質(zhì)性問題；

（5）分析報告應(yīng)真實、客觀，條理清晰，邏輯性強，語句恰當(dāng)，文字簡潔，沒有錯別字和病句，標(biāo)點符號準(zhǔn)確。

4.學(xué)習(xí)時間

各組根據(jù)本組具體情況，自行安排學(xué)習(xí)時間。

修訂后的高中信息技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)，實現(xiàn)了由三維目標(biāo)向核心素養(yǎng)的轉(zhuǎn)變，體現(xiàn)在由過去的注重對媒體信息的處理，轉(zhuǎn)向了對數(shù)據(jù)信息的處理，強化了對計算機科學(xué)范疇內(nèi)的概念、原理和方法的理解和運用，使得信息技術(shù)學(xué)科更加符合時代發(fā)展和課程本質(zhì)，這無疑對教師的教育理念、課程認(rèn)識、專業(yè)素養(yǎng)、教學(xué)方法和教學(xué)技能，都提出了新的目標(biāo)和更高的要求。同時，學(xué)科核心素養(yǎng)的確立和項目活動的引入，也為信息技術(shù)教學(xué)帶來了新思想、新課堂和新活力。

參考文獻(xiàn)：

[1]《普通高中信息技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)》（征求意見稿2016）[S].教育部基礎(chǔ)教育課程教材專家工作委員會 普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)修訂組，2016-09：4.（編輯：郭桂真）endprint