在課例研究中迭代

黃敏

摘要：反思教案在課堂中演繹的過(guò)程，修正課堂上觀察到的問(wèn)題，再基于新的設(shè)計(jì)重新施教，可以使平常的教學(xué)得到升華?！稊?shù)據(jù)的可視化表達(dá)》一課，連續(xù)三次施教，從中發(fā)現(xiàn)存在的問(wèn)題，隨之改進(jìn)教學(xué)，優(yōu)化環(huán)節(jié)，使其更為流暢與合理。

關(guān)鍵詞：課例研究;教學(xué)改進(jìn);信息技術(shù);《數(shù)據(jù)的可視化表達(dá)》

高中信息技術(shù)“數(shù)據(jù)與計(jì)算”模塊的教學(xué)，給一線教師最大的挑戰(zhàn)在于新領(lǐng)域的學(xué)習(xí)，諸如Python程序設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)處理、人工智能等。教師每一次備課都要用很多時(shí)間去學(xué)習(xí)知識(shí)。之后，再去對(duì)案例和學(xué)習(xí)方式、教學(xué)組織等課堂構(gòu)建因素進(jìn)行選擇。在這樣的情形下，一節(jié)好課，來(lái)之不易。筆者認(rèn)為，此階段的課堂教學(xué)，深淺知識(shí)的傳達(dá)、生動(dòng)案例的選擇，甚至教學(xué)組織的互動(dòng)等都不易把握?？梢哉f(shuō)，交替演進(jìn)的流暢感與合理性是當(dāng)下信息技術(shù)課堂教學(xué)成敗的關(guān)鍵。

對(duì)此，教學(xué)粵教版高中信息技術(shù)必修1《數(shù)據(jù)的可視化表達(dá)》一課時(shí)，筆者以診斷課堂教學(xué)出現(xiàn)的問(wèn)題和尋找優(yōu)化的方法為目標(biāo)，在平行的不同班級(jí)內(nèi)針對(duì)同一教學(xué)內(nèi)容連續(xù)三次進(jìn)行“施教—研討—改進(jìn)”。在教學(xué)的過(guò)程中研究，在研究的指導(dǎo)下教學(xué)，直至所關(guān)注的疑難與困惑得到較好解決。

一、第一次教學(xué)出現(xiàn)的問(wèn)題：任務(wù)指向不明，時(shí)間分配不當(dāng)

（一）教學(xué)過(guò)程

《數(shù)據(jù)的可視化表達(dá)》一課的教學(xué)目標(biāo)是“更好地理解數(shù)據(jù)”。何以“更好”？利用數(shù)據(jù)可視化的方式以圖表展示數(shù)據(jù)和詮釋數(shù)據(jù)之間的關(guān)系。由此，筆者設(shè)計(jì)了“高一學(xué)生借閱校內(nèi)圖書(shū)情況調(diào)研”項(xiàng)目，以此引導(dǎo)學(xué)生展開(kāi)微型研究性學(xué)習(xí)。本項(xiàng)目以從圖書(shū)館管理平臺(tái)獲取的數(shù)據(jù)為研究資源，通過(guò)Excel、花火在線平臺(tái)、Python三種工具將數(shù)據(jù)源轉(zhuǎn)為數(shù)據(jù)圖表，并簡(jiǎn)要分析數(shù)據(jù)本身及其之間的聯(lián)系，由此得出改進(jìn)圖書(shū)館工作的措施，最終形成微型項(xiàng)目分析報(bào)告。

本節(jié)課以項(xiàng)目導(dǎo)入、項(xiàng)目分項(xiàng)實(shí)施（三個(gè)階段）和項(xiàng)目小結(jié)為主要教學(xué)環(huán)節(jié)展開(kāi)。其中，項(xiàng)目實(shí)施環(huán)節(jié)，第一階段的任務(wù)為呈現(xiàn)高一各班級(jí)學(xué)生到館情況及借閱書(shū)籍?dāng)?shù)量，主要使用Excel軟件完成;第二階段的任務(wù)為分析學(xué)生到館率與借閱率的關(guān)聯(lián)，以及學(xué)生借閱書(shū)籍與館藏書(shū)籍的關(guān)系，主要借助花火在線平臺(tái)完成;第三階段的任務(wù)為表彰年級(jí)借閱率前10名的學(xué)生，主要通過(guò)Python程序完成。

（二）教學(xué)亮點(diǎn)

其一，選定的項(xiàng)目真實(shí)。以圖書(shū)館為研究對(duì)象，原始數(shù)據(jù)也由圖書(shū)館管理平臺(tái)生成，真實(shí)且熟悉的案例容易將學(xué)生帶入情境之中。

其二，項(xiàng)目實(shí)施分解為三個(gè)階段，涉及的任務(wù)與技術(shù)處理的工具做到一一對(duì)應(yīng)，能有效推進(jìn)學(xué)生對(duì)數(shù)據(jù)可視化及相關(guān)工具的認(rèn)知。

（三）問(wèn)題診斷

其一，部分學(xué)生不清楚學(xué)習(xí)任務(wù)，不了解項(xiàng)目需要研究的內(nèi)容，在模仿完成一張圖表后，不知道接下來(lái)做什么。推測(cè)原因，一方面，項(xiàng)目導(dǎo)入環(huán)節(jié)沒(méi)有帶動(dòng)學(xué)生進(jìn)入學(xué)習(xí)狀態(tài)，導(dǎo)致學(xué)生沒(méi)有跟隨課程的進(jìn)展去思考;另一方面，學(xué)習(xí)素材不夠精簡(jiǎn)，導(dǎo)致學(xué)生混淆了素材表達(dá)的數(shù)據(jù)信息。

其二，教學(xué)時(shí)間分配不當(dāng)。學(xué)生只體驗(yàn)了Excel、花火在線平臺(tái)，教學(xué)任務(wù)沒(méi)有完成。推測(cè)原因，項(xiàng)目實(shí)施環(huán)節(jié)第一階段，教師介紹、演示Excel工具制作圖表的時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，且工具的操作不熟練;第二階段，利用花火在線平臺(tái)制作散點(diǎn)圖與Excel工具的使用過(guò)渡不流暢。

（四）改進(jìn)思路

其一，優(yōu)化項(xiàng)目導(dǎo)入環(huán)節(jié)。時(shí)間控制在5分鐘以內(nèi)，包括操作、獨(dú)立思考、回答問(wèn)題等活動(dòng)的時(shí)間。

其二，優(yōu)化學(xué)習(xí)資源。原有的學(xué)習(xí)資源共有4張數(shù)據(jù)表和1份項(xiàng)目研究報(bào)告。根據(jù)項(xiàng)目需要分析的兩項(xiàng)重要指標(biāo)，只保留“學(xué)生信息.xls”和“書(shū)籍信息.xls”2張數(shù)據(jù)表以及1份項(xiàng)目研究報(bào)告，并減少項(xiàng)目報(bào)告中的文字性陳述，精簡(jiǎn)填寫(xiě)環(huán)節(jié)。

其三，優(yōu)化圖表工具的使用介紹。在Excel操作方面，只演示最基本、最簡(jiǎn)單的必要步驟，如不連續(xù)數(shù)據(jù)區(qū)域的選擇、插入圖表的設(shè)置等。本節(jié)課只需讓學(xué)生明確Excel有此項(xiàng)功能，而非深入學(xué)習(xí)。

其四，優(yōu)化項(xiàng)目實(shí)施環(huán)節(jié)第一、第二階段之間的過(guò)渡。以反饋Excel制作的到館率和借閱冊(cè)數(shù)的柱形圖、餅狀圖引出數(shù)據(jù)分析類(lèi)型，進(jìn)而對(duì)應(yīng)可視化呈現(xiàn)類(lèi)型，由此過(guò)渡到散點(diǎn)圖的制作方法及對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)信息解讀。

二、第二次教學(xué)出現(xiàn)的問(wèn)題：內(nèi)容缺少關(guān)聯(lián)，評(píng)價(jià)存在局限

（一）教學(xué)過(guò)程

項(xiàng)目導(dǎo)入環(huán)節(jié)。教師提問(wèn)：“請(qǐng)同學(xué)們思考：可以從哪些方面反映圖書(shū)館的工作情況？”學(xué)生快速地回答：“讀者數(shù)量和書(shū)籍情況?！彪S后，讓學(xué)生打開(kāi)2張數(shù)據(jù)表（“學(xué)生信息.xls”和“書(shū)籍信息.xls”）觀察。學(xué)生快速進(jìn)入學(xué)習(xí)狀態(tài)，清晰地知道每張數(shù)據(jù)表可以分析出的數(shù)據(jù)關(guān)系。

項(xiàng)目實(shí)施環(huán)節(jié)。學(xué)生首先模仿教師的Excel操作步驟，繼而自己摸索填寫(xiě)學(xué)生借閱率的圖表。成功的操作體驗(yàn)讓他們興致勃勃地進(jìn)入接下來(lái)的項(xiàng)目研究。這個(gè)階段的時(shí)間縮短到4分鐘，留給項(xiàng)目后續(xù)實(shí)施較多的時(shí)間。

PPT的改進(jìn)。PPT上刪去了對(duì)各種類(lèi)型圖表定義的介紹，增加了對(duì)數(shù)據(jù)分析關(guān)系的介紹及其對(duì)應(yīng)的可視化呈現(xiàn)類(lèi)型。這既是對(duì)前一階段利用Excel制作柱形圖的小結(jié)，也流暢過(guò)渡到了對(duì)散點(diǎn)圖的介紹。

（二）問(wèn)題診斷

其一，學(xué)生對(duì)項(xiàng)目實(shí)施環(huán)節(jié)第三階段的Python圖表分析沒(méi)有表示出多少驚喜，導(dǎo)致前期激發(fā)起的學(xué)習(xí)熱情又被消磨。不少學(xué)生繼續(xù)在花火在線平臺(tái)體驗(yàn)設(shè)計(jì)不同類(lèi)型的圖表，原因可能在于教師沒(méi)有找準(zhǔn)數(shù)據(jù)源可能與Python建立的分析關(guān)系。

其二，學(xué)生的項(xiàng)目分析報(bào)告只呈現(xiàn)了數(shù)據(jù)圖表，沒(méi)有分析的結(jié)論，沒(méi)有完成項(xiàng)目的研究任務(wù)。這是因?yàn)榻處熢谡n堂反饋時(shí)，更多的是評(píng)點(diǎn)圖表的完成情況，沒(méi)有強(qiáng)調(diào)項(xiàng)目分析報(bào)告的完整性。

（三）改進(jìn)思路

其一，項(xiàng)目實(shí)施環(huán)節(jié)第三階段分析內(nèi)容的優(yōu)化。用詞頻分析取代數(shù)值分析，由詞云的出現(xiàn)合理過(guò)渡到使用Python分析“書(shū)籍信息.xls”中學(xué)生喜愛(ài)的作者和書(shū)籍類(lèi)別信息。文本數(shù)據(jù)的可視化呈現(xiàn)區(qū)別于之前第一、第二階段的數(shù)據(jù)的可視化處理，更突出Python的獨(dú)特之處。

其二，反饋環(huán)節(jié)的優(yōu)化。指出學(xué)生項(xiàng)目分析報(bào)告中數(shù)據(jù)分析內(nèi)容的缺失，并適時(shí)展現(xiàn)完整的項(xiàng)目分析報(bào)告以強(qiáng)化項(xiàng)目問(wèn)題解決。

三、第三次教學(xué)發(fā)生的積極變化：進(jìn)程流暢，學(xué)生參與度高

第三次課的教學(xué)流程如圖1所示。課堂上，發(fā)生的積極變化如下：

其一，學(xué)生非常關(guān)注詞云的效果，這帶動(dòng)了他們對(duì)Python的解讀和進(jìn)一步的程序完善。

其二，學(xué)生項(xiàng)目分析報(bào)告的完成率提高。數(shù)量上，項(xiàng)目分析報(bào)告的提交率達(dá)到90%。其中，有一些學(xué)生能夠根據(jù)數(shù)據(jù)的可視化分析給圖書(shū)館下一步的工作提出頗具可行性的建議。如一位學(xué)生在分析報(bào)告中這樣建議：“來(lái)年可以增加歷史、地理類(lèi)書(shū)籍的采購(gòu)量，文化、科學(xué)、教育、體育類(lèi)書(shū)籍可以暫緩采購(gòu)?！?/p>

可以說(shuō)，運(yùn)用Python詞云替代原來(lái)的借閱表彰排名，不僅與前兩個(gè)項(xiàng)目實(shí)施階段（分析到館率與借閱率及二者之間的關(guān)系）有遞進(jìn)的邏輯，更令學(xué)生體會(huì)到問(wèn)題解決的多樣性和Python的強(qiáng)大之處，盤(pán)活了整節(jié)課。而作者詞云和圖書(shū)類(lèi)別詞云代碼的成功運(yùn)行也調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，促使他們認(rèn)真完成項(xiàng)目分析報(bào)告。

發(fā)現(xiàn)課堂的問(wèn)題不難，關(guān)鍵在于隨后的教學(xué)行為的改進(jìn)與優(yōu)化。反思教案在課堂中演繹的過(guò)程，修正課堂上觀察到的問(wèn)題，再基于新的設(shè)計(jì)重新施教，可以使平常的教學(xué)得到升華。由上述課例可知，教學(xué)環(huán)節(jié)的時(shí)間分配、項(xiàng)目分解內(nèi)容的邏輯性、PPT內(nèi)容呈現(xiàn)的順序等都有可能出現(xiàn)問(wèn)題，但都是能被優(yōu)化的對(duì)象。實(shí)際上，其他要素，如學(xué)生生成的捕捉、學(xué)生反饋的評(píng)價(jià)等，也可以成為指向教學(xué)改進(jìn)的課例研究的著力點(diǎn)。

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